Содержание

Солнечный коллектор из поликарбоната своими руками

На сегодняшний день электроэнергия или любые энергоносители стоят огромное количество денег. Так что не удивительно, что дачники все чаще ищут альтернативные – дополнительные источники энергии, которые помогут хоть немного, но все же сократить расходы на электричество, жидкое или твердое топливо, газ и подобное. Неплохим вариантом в подобных поисках будет солнечный коллектор из поликарбоната своими руками – ведь для его изготовления можно использовать старые ненужные в быту строительные материалы (за исключением полимера), ну а возможность выполнять сие мероприятие собственноручно только подначивает людей на такой шаг.

Изначально для выполнения коллекторов применяли стекло, но на практике оно себя показало не с лучшей стороны – часто портилось, трескалось или совсем разбивалось. Зато поликарбонат имеет гораздо более «приятные» характеристики – обладая практически такой же коэффициент прозрачности, он в разы прочнее и что самое главное – легкий вес.

Так дачнику не придется беспокоиться о том, что конструкция получится чересчур тяжелой для установки на крыше дома или вспомогательной постройке.

Общие понятия 

Итак, коллектор – это прибор, предназначенный для нагревания теплоносителя, с виду напоминающий плоский ящик, внешняя сторона которого выполняется из прочного прозрачного материала – стекла (не рекомендуется) или полимера – монолитного или ячеистого. Под этим покрытием размещаются специальные поглотители солнечной энергии – различные по внешнему виду и конструкционным особенностям (трубчатые или плоские). Эти поглотители – абсорберы заполняются либо самой обычной водой (желательно очищенной) или же специальной жидкостью – антифризом. Причем чем больше площадь такого коллектора, тем больше он способен нагреть воды.

Если говорить обобщенно, то солнечный коллектор из поликарбоната

 представляет собой самый стандартный теплообменник, питающийся не от искусственного, а от естественного источника энергии, то бишь, солнца. Работает он по принципу поглощения–отдачи тепла: прибор подключается к замкнутому герметично контуру, частично размещенному на наиболее солнечном месте дачного участка (крыша сарая, дома) и покрытому сверху полимерным полотном, а частично погруженному в бак или любую другую емкость наполненную водой. Чаще всего часть коллектора имеет вид сложного многоступенчатого змеевика – для более продуктивной теплоотдачи. Таким образом, разогретая солнцем жидкость циркулирует по трубе от внешней к внутренней (погруженной) ее части и отдает тепло водной смеси в резервуаре.

Виды коллекторов 

Существует несколько разновидностей подобных приспособлений, изготовление которых по силам любому, даже самому неопытному человеку. Причем отличаются они исключительно конструкцией и внешним видом абсорбера.

Солнечный коллектор плоский

Такие модели коллекторов самые востребованные и популярные как среди специалистов, так и среди простых потребителей, ведь при своей невысокой стоимости они обладают высокой эффективностью. Кроме прочего, данный тип коллектора может соорудить обычный человек собственноручно.

Устройство этого прибора таково: сам теплообменник представляет собой пластину, выполненную из металла с высокой теплоотдачей, вплотную к поверхности пластины – с нижней ее стороны, укладывается змеевидная труба, по которой и будет циркулировать теплообменная жидкость. Причем крайне важно, чтоб змеевик имел как можно больше колен – для более эффективного забора тепла. Такое плоское коллекторное приспособление достаточно эффективно в солнечную погоду, так что его частенько используют в частных домах для горячего водоснабжения – ванные комнаты, отопление. Хотя всем хозяевам не стоит полностью «опираться» на данную систему и иметь резервный вариант.

Солнечный коллектор вакуумный

Тут строение коллектора немного более сложное – абсорбер представлен в виде системы вакуумных труб, наполненных специальным веществом. Попросту сказать, получается своеобразный термос – т. е. в каждой трубке большего диаметра находится трубочка меньшего диаметра, причем между ними находится безвоздушное пространство – вакуум. И если внешняя емкость прозрачна, то внутренняя наоборот – покрывается специальным темным напылением (в ней и помещен стержень с теплоносителем). И, хотя такой коллектор по праву считается самым эффективным даже в хмурую пасмурную погоду, он, увы, имеет высокую стоимость.

Пример изготовления коллектора своими руками 

На самом деле изготовить собственноручно подобный прибор из поликарбоната не так уж и сложно. Конечно, данный полимерный коллектор получится не таким эффективным, как его заводской или самодельный вакуумный аналог, зато все выполняется без привлечения специалистов – несомненная экономия. Кроме этого, для небольшого загородного или дачного дома этого устройства более чем достаточно.

  1. В первую очередь стоит изготовить едва ли не основную деталь коллектора – это змеевик. Идеальным вариантом было бы использование змеевидной трубы, снятой со старого поломанного холодильника.

Совет: перед началом работы важно тщательно вымыть полость трубки от остатков фреона, а также проверить деталь на наличие/отсутствие повреждений.  

Если у хозяина нет в наличии подобного приспособления, то придется самостоятельно его изготовить. Для этого потребуется приобретение обычной прочной трубы небольшого диаметра (18 мм будет достаточно), из нее при помощи трубогиба выполняется змеевик.

  1. В хорошем магазине с приличной репутацией стоит купить: прозрачный поликарбонатный лист (2–4 мм), металлическое полотно, специальную минеральную вату – для лучшей теплоизоляции, ящик из древесины для корпуса.
  1. Конечно, перед приобретением всех вышеуказанных составных элементов необходимо определиться с размерами будущего коллектора, ведь от этого параметра и будет зависеть количество приобретаемого сырья. Но стоит сказать, что для дачи средних размеров вполне достаточно прибора 1:0,6 м.
  1. После всего проделанного следует заняться непосредственным изготовлением коллектора – «ступенька» из трубки тщательно приваривается к обрезанной металлической пластине, затем – внешняя сторона гладкой плиты окрашивается в темный цвет, лучше – черный, при этом краску важно выбирать не глянцевую, а матовую – для того чтоб солнечный свет не отражался, а наоборот, поглощался поверхностью материала.
  1. Теперь в купленный или собственноручно сколоченный ящик (неглубокий) укладывается плотный полиэтилен, теплоизоляционная минеральная вата, сваренный ранее абсорбер и все закрывается полимерным листом. Конечно, для того, чтоб полимерное полотно надежно удерживалось в заданном положении, в стенах ящика следует выполнить пазы, ну а чтоб поликарбонат не портился и не затемнялся, все его края тщательно глушатся пластиковыми профилями.

Напоследок пару слов о месте расположения коллектора – лучше всего его разместить на самой высокой части дома, причем, таким образом, чтоб отводные трубы с теплоносителем были как можно короче – для минимальных потерь тепла.

Если вы хотите что-то построить из поликарбоната, но до конца не понимаете, что это за материал, то тут http://moypolikarbonat.ru/polikarbonat-eto-ochen-interesnyiy-material-uznayte-podrobnosti/ вы получите всю необходимую информацию об этом полимере. 

Любите поплавать в жаркие летние дни? Тогда узнайте, как построить навес из поликарбоната для бассейна, наши рекомендации помогут вам создать долговечную и качественную конструкцию.

♦  Рубрика: Коллектор.

Изготовление эффективного солнечного коллектора из поликарбоната своими руками

Нагревание холодной воды для дачных нужд – необходимый, но достаточно энергоемкий процесс. Справедливость этого мнения подтверждают суммы к оплате в счетах за электроэнергию. Мириться с проблемой и переплачивать за потребленные блага не стоит. Тем более что сегодня можно легко изготовить теплообменник несложной конструкции – солнечный коллектор. С этой задачей легко справятся даже начинающие домашние мастера, в распоряжении которых – скромный набор инструментов и строительных материалов. В результате получится удобное и безотказное устройство, готовое практически бесплатно обеспечить дачный участок горячей водой. Кроме того, солнечный коллектор из поликарбоната может стать источником тепла для отопления дачного домика.

Что представляет собой солнечный коллектор из поликарбоната

Внешне устройство имеет вид плоского ящика с относительно большой площадью поверхности. Верхняя часть изготовлена из прозрачного материала, пропускающего солнечный свет к расположенным ниже поглотителям, или адсорберам солнечной энергии. Внутри адсорберы заполнены очищенной водой или антифризом, что обладает высокой теплоемкостью. Теплоизоляция внутренней поверхности коллектора обеспечивает сохранность тепла и его максимально эффективное использование.

Прозрачный материал на поверхности устройства – это ячеистые или монолитные полимеры, но чаще – сотовый поликарбонат. Выбор в его пользу продиктован соображениями экономической выгоды и безопасности. В отличие от хрупкого стекла, поликарбонат способен прослужить длительное время и обладает более низкой теплопроводностью, сохраняя тепло внутри коллектора.

Водонагреватель располагается частично на солнце, частично – в емкости с водой. Циркуляция нагретой на солнце жидкости внутри адсорбера обеспечивает быстрое нагревание воды в баке.

В зависимости от типа конструкции различают два вида устройств – воздушные, или вакуумные, и панельные. Относительно дорогостоящий первый вариант – вакуумная модель коллектора – демонстрирует высокую рабочую производительность и может применяться в любое время года независимо от погодных условий. Панельные конструкции проще и дешевле, но их использование возможно только в теплое время года при солнечной погоде.

Какими достоинствами обладает солнечный коллектор из сотового поликарбоната

При кажущейся простоте коллектор демонстрирует хорошую эффективность и безотказно работает в условиях полноценного солнечного освещения. При этом:

  • конструкция имеет небольшой вес;
  • коллектор можно надежно установить на крышу дома или на хорошо освещенной поверхности участка;
  • устройство совершенно безопасно в эксплуатации и не оказывает влияния на состояние окружающей среды;
  • изготовление конструкции занимает немного времени и не требует серьезных вложений;
  • устройство можно подключать в работу так часто, как необходимо, не опасаясь дополнительных расходов и нарушений правил техники безопасности.

Как изготовить и собрать солнечный водонагреватель из поликарбоната своими руками

Для изготовления основных элементов коллектора необходимо приобрести:

  • листы сотового поликарбоната толщиной до 8мм, чтобы в сотах помещалось до 80л воды на кв.метр;
  • полипропиленовые трубы 32мм диаметром с резьбой на обоих концах и подходящие фитинговые уголки с резьбой;
  • накопительный бак емкостью до 200 литров;
  • водостойкий герметик;
  • черную термостойкую краску в аэрозольной упаковке для окрашивания поликарбоната;
  • утеплитель на основе минеральной ваты или пенополистирола с подходящим клеем для укладки;
  • заглушки для труб;
  • алюминиевый лист и уголки в качестве основы, можно заменить металл фанерой и деревянными уголками.

На первом этапе изготовления коллектора в полипропиленовых трубах выполняют продольные разрезы длиной, равной ширине устройства. В пазах располагают поликарбонатные заготовки солнечного водяного коллектора, предварительно обработав их срезы наждачной бумагой. Заделку мест стыка труб и поликарбоната выполняют с применением герметика, который наносят на поверхность специальным пистолетом. Важно, чтобы в составе герметика не было силикона – при постоянном контакте с водой он быстро разрушается. Верхняя панель из поликарбоната также крепится на герметик и после высыхания окрашивается черной краской для более интенсивного поглощения солнечной энергии.

Корпус коллектора изготавливают из фанерного или алюминиевого листа, установленного на каркас из уголков. При этом следят, чтобы размеры верхней и нижней поверхности устройства полностью совпадали. Готовую панель фиксируют на корпусе, полипропиленовые трубы закрывают заглушками и припоем соединяют с металлическими уголками, через которые коллектор будет подключен к накопительному баку. На завершающем этапе сборки заднюю поверхность коллектора утепляют для уменьшения теплопотерь.

Рекомендации по установке накопительного бака для воды и солнечного коллектора

Полностью готовая конструкция размещается на крыше здания или прямо на земле при условии хорошего освещения участка. Поверхность панели лучше направлять в южную сторону – это даст продолжительную освещенность и максимальное количество солнечного света в течение дня. Для фиксации конструкции применяют единичные крепежи или специальные установочные системы.

Накопительный бак для хранения и нагрева воды размещается на некоторой высоте от земли, что обеспечивает достаточный напор в местах потребления. Подача холодной воды в емкость осуществляется из скважины с помощью насосного оборудования или из централизованной системы водоснабжения. Чтобы нагретая вода сохраняла температуру, бак утепляют минеральной ватой или другим подходящим рулонным утеплителем. Важно, чтобы емкость располагалась выше панели коллектора, а труба на входе в бак – в его верхней части. За счет собственного веса вода будет естественным образом циркулировать в системе, одновременно приобретая нужную температуру.

Гермаратор » Самодельный солнечный коллектор (часть 2)

Продолжаю описание процесса изготовления самодельного солнечного коллектора из сотового поликарбоната, начатое в прошлом посте.

Начинаем сборку коллектора. Надо сделать продольный разрез в подающей и отводящей трубе. В этот разрез будет вставлен лист сотового поликарбоната. Вода будет поступать из нижней трубы в каналы этого листа, там она будет нагреваться солнцем и под действием термосифонного эффекта подниматься вверх. Нагретая вода отводится через верхнюю трубу.

Должно получиться примерно так:

Чтобы сделать продольный разрез в трубе я использовал обычную дрель с насадкой в виде дисковой пилы. Может также использоваться углошлифовальная машинка (болгарка), но у меня ее просто не было под рукой.

Сначала я пробовал сделать пропил, удерживая трубу руками, но это оказалось практически невозможно сделать. Труба скользит в руках и постоянно дергается из-за усилий, создаваемых пилой. Я помучился минут 5, пропилив за это время всего сантиметров 10-15. Пропил получился неровный, а учитывая, что мне суммарно надо пропилить 4 метра (две трубы по 2 метра), пришлось что-то придумывать.

Зажимать тонкостенные трубы из ПВХ в тиски — это плохая идея. Поэтому был придуман и на скорую руку собран простейший зажим из двух реек и обрывков веревки.

На этой фотке также видно низкое качество пропила, полученное при удержании трубы вручную.

С этой приспособой работа пошла гораздо быстрее. Две трубы удалось пропилить минут за 5.

Качество пропила тоже получилось вполне удовлетворительным. Видно, что он гораздо ровнее, по сравнению с пропилом, который делался когда трубу держали руками.

Длина пропила должна точно соответствовать ширине рабочей части будущего солнечного коллектора. В моем случае это чуть меньше 2 метров. Начало и конец трубы должны оставаться нетронутыми, чтобы в будущем их можно было использовать для подключения или заглушить.

Что надо делать дальше, думаю, всем понятно. Надо вставить лист сотового поликарбоната в этот пропил. Но тут есть одна сложность. Из-за внутреннего напряжения в пластике пропил в трубе просто «схлопнулся» почти по всей длине. Это видно на фотке. Вставить лист в такую щель оказалось сложно. Можно было бы ее расширить, чтобы даже после этого схлопывания у нас осталась ширина 4 мм, но я решил этого не делать. Расширяя пропил мы уменьшим диаметр трубы в средней части. А если оставить все как есть, то силы внутреннего напряжения в пластике будут компенсировать небольшое давление внутри коллектора. Также благодаря этому труба будет крепче держаться за лист.

Чтобы загнать лист поликарбоната в пропил в трубе я просто разрезал конец трубы канцелярским ножом:

А потом через этот разрез просто «натянул» трубу на лист.

Далее нужно выполнить небольшую подгонку. Основная задача в том, чтобы труба оставалась прямой, а сотовый поликарбонат не заходил в трубу слишком глубоко. Вот что у меня получилось (это не свет в конце тоннеля, это свет в конце трубы 🙂 )

Кстати, перед надеванием трубы я рекомендую заранее обработать лист поликарбоната наждачной бумагой. За шершавую поверхность будет лучше держаться герметик. Для лучшего сцепления при склеивании надо также и обезжирить место будущего стыка.

Еще на фотках видно, что листы сотового поликарбоната с обеих сторон затянуты защитной пленкой. Я решил ее не снимать, чтобы предохранить их от повреждения и загрязнения. Сниму перед самой покраской.

Теперь приступаем к одному из самых ответственных этапов сборки солнечного коллектора. Надо герметизировать стык рабочей поверхности с трубами. Умельцы с западных сайтов используют для этого разные силиконовые герметики, но у меня, если честно, есть большие сомнения в прочности такого соединения. Мой коллектор хоть и не будет испытывать на себе давление магистрального водопровода, но все-таки мне хотелось бы быть уверенным в том, что он не протечет. Тем более, что я уже экспериментировал с разными герметиками.

В итоге, для склеивания и герметизации солнечного коллектора я выбрал термоклей. Купил клеевой термопистолет, палочки клея для пластика и вперед.

Процесс герметизации оказался на удивление прост. Правда вот расход клеевых стержней мог бы быть и поменьше. Просто я не жалел клея. Проходил по стыкам в два захода. Сначала старался загнать расплавленный термоклей в стык, чтобы он заполнил собой все щели, а вторым заходом формировал ровный наружный шов, который будет держать нагрузку. На торцах клей тоже не экономил.

Поначалу у меня были сомнения — будет ли термоклей хорошо держать соединение ПВХ с поликарбонатом. Поэтому, чтобы проверить, я сначала приклеил небольшой кусочек поликарбоната к ПВХ-трубе. Скажу вам честно — потом еле отодрал. Теперь главное мое сомнение — не будет ли термоклей размягчаться при нагревании коллектора 🙂

Следующим этапом у меня будет покраска. Для лучшего поглощения солнечной энергии я решил покрасить коллектор обычной матовой краской из баллончика.

К сожалению, этот метод не идеален. Краска ложиться неровно, остаются плохо прокрашенные участки. К тому же, одного баллончика (правда неполного) мне на 2 кв.м поверхности не хватило. В последствии пришлось докупать еще один баллончик краски. Она оказалась на базе другого растворителя, поэтому при нанесении второго слоя для плотного закрашивания, она начала коробить старую краску. Короче, результат получился не очень хороший.

Поэтому, если вы хотите избежать лишних проблем с закрашиванием солнечного коллектора, лучше в качестве материала рабочей поверхности использовать не прозрачный поликарбонат, как у меня, а черный непрозрачный сотовый полипропилен. Его не придется красить, что значительно сократит расходы.

Продолжение следует…

ПензГТУ / Главная / Патенты / Автоматизированный солнечный полимерный коллектор 

Автоматизированный солнечный полимерный коллектор (далее АСПК) относится к возобновляемым источникам энергии и предназначен для теплоснабжения различных потребителей и обогрева жилых, нежилых помещений, а также объектов военного назначения стационарного и полевого базирования. АСПК состоит из следующих деталей и сборок: алюминиевый корпус П-образной формы; задняя стенка, выполненная из армированного поликарбоната; прозрачный изолятор, выполненный из сотового поликарбоната; теплоприемная панель, выполненная из черного сотового поликарбоната, прямоугольные полости сот которой через одну заполнены парафином нефтяным спичечным марки HC с температурой плавления не ниже 42°C (фракция C16H32-C18H33) и теплоносящей жидкостью на основе этиленгликоля; сильфоны, расположенные в начале и в конце прямоугольных сотовых каналов теплоприемной панели только заполненных парафином марки HC; теплоизолирующая панель, также выполненная из сотового поликарбоната; светоотражающая пленка; клапан избыточного давления; электронагреватель; фотоэлектрические модули; стандартные резьбовые пропиленовые патрубки; наружный лист сотового поликарбоната, верхняя поверхность которого покрыта светоотражающей пленкой, размещенный непосредственно за солнечным коллектором на месте его установки в целях обеспечения дополнительного освещения отраженными лучами солнечной радиации пленочных фотоэлектрических модулей, расположенных на внешней стороне задней стенки АСПК; стойка, регулирующая установку угла наклона а плоскости АСПК к горизонту. Сборка АСПК осуществляется с помощью теплостойких клеев и герметиков, пропиленовые трубы соединяются стандартными резьбовыми соединениями, все внешние поверхности окрашиваются теплоизолирующей краской.

Автоматизированный солнечный полимерный коллектор (далее АСПК) относится к возобновляемым источникам энергии и предназначен для круглогодичного снабжения различных потребителей горячей водой и обогрева жилых, нежилых помещений, а также объектов военного назначения стационарного и полевого базирования.

Известно изобретение Солнечный коллектор, патент на изобретение  2023214 С1, F24J 2/24, F24J 2/48 от 15.11.1994 г. [1], содержащее корпус из полимерного пористого материала, каналы для теплоносителя и два слоя прозрачной изоляции, верхний из которых выполнен в виде крышки, жестко связанной со стенками корпуса, при этом пористость полимерного материала увеличивается в направлении от наружной к внутренней поверхности корпуса. Внутренняя поверхность корпуса со стороны дна имеет перегородки, нижний слой прозрачной изоляции жестко связан с перегородками с образованием каналов для теплоносителя, а полимерный материал выполнен черным и его пористость увеличивается в направлении от внутренней к наружной поверхности с образованием наибольшей пористости в середине элементов корпуса. Основным недостатком указанного изобретения являются: необходимость организации производства специального пористого полимерного материала с переменной пористостью по толщине; изготовление нижнего слоя прозрачной гофрированной изоляции аркообразного типа требует специальной технологической оснастки, что усложняет производство и увеличивает стоимость солнечного коллектора. Кроме того, в описании изобретения отсутствуют сведения о герметичности перегородок трапециевидной формы, также жесткая связь прозрачной гофрированной изоляции аркообразного типа не указывает на необходимость герметичного соединения с перегородками трапециевидной формы, таким образом, теплоносящая жидкость будет впитываться в пористый полимерный материал, что приведет к низким показателям эффективности работы изобретения. Известен солнечный тепловой коллектор, патент на изобретение  2330218 С2, F24J 2/36 от 20.02.2008 г. [2], содержащий рабочую панель со встроенным в нее трубчатым коллектором с подводящим и отводящим патрубками для теплоносителя, и эластичную камеру. Рабочая панель и встроенный в нее трубчатый коллектор изготовлены из пластичных полимерных материалов с высокими светотеплопоглощающими свойствами, на рабочей поверхности панели используется сменная гофрированная теплопоглощающая пленка, а в качестве теплоносителя используется газ CO или CO2, или комбинация газа CO или CO2 и незамерзающей жидкости (газированная жидкость).

Известен полимерный солнечный коллектор, патент на полезную модель  84093 U1, F24J 2/00 от 27.06.2009 г. [3], содержащий корпус, в котором размещены: теплопоглощающая панель из непрозрачного или полупрозрачного теплостойкого и стойкого к ультрафиолету полимерного материала в виде плоской пластины с продольными каналами; прозрачная теплоизоляция, выполненная из листового или сотового полимерного материала; теплоизоляция нижней и боковых сторон теплопоглощающей панели; коллекторные трубки, присоединенные к торцевым сторонам теплопоглощающей панели с помощью упругого герметизирующего материала, обе коллекторные трубки стягиваются друг к другу металлическими хомутами, располагающимися как минимум по краям. Основным недостатком указанной полезной модели является наличие специальной теплоизоляции внутри корпуса, а также наличие многочисленных стягивающих хомутов, что снижает эксплуатационные качества полимерного солнечного коллектора. Кроме того, соединение коллекторных трубок к торцевым сторонам теплопоглощающей панели с помощью упругого герметизирующего материала не является надежным по сравнению с резьбовыми соединениями. Особо следует отметить, что эффективность полимерных солнечных коллекторов несколько хуже, чем солнечных коллекторов выполненных из металлических трубок с теплоприемной панелью из медных или алюминиевых листов, поэтому необходимы технические решения, направленные на устранение этого недостатка.

В качестве прототипа авторами выбрано изобретение [1].

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является снижение стоимости, металлоемкости и веса, улучшение энергетических и эксплуатационных характеристик, упрощение технологии изготовления и монтажа, а также обеспечение возможности использования АСПК в стационарных и полевых условиях расположения воинских подразделений.

Заявленная полезная модель имеет по сравнению с аналогами и прототипом следующие отличия:

— наличие легкого корпуса, который выполнен из алюминиевого профиля П-образной формы, внутренняя и наружная поверхности которого покрыты теплоизолирующей краской;

— применение трех отдельных листов сотового поликарбоната, причем первый лист — прозрачный толщиной 4 мм выполняет функцию прозрачной изоляции, второй лист толщиной 16 мм окрашен в черный цвет высокоселективной краской и выполняет функцию теплоприемной панели, третий лист толщиной 16 мм служит для теплоизоляции, внешняя и нижняя поверхности которой покрашены теплоизолирующей краской;

— наличие в теплоприемной панели прямоугольных сотовых каналов, заполненных с чередованием через один парафином нефтяным спичечным марки HC с температурой плавления не ниже 42°C (фракция C16H33 -C18H33) и теплоносящей жидкостью на основе этиленгликоля, позволяет значительно повысить теплоемкость и энергетическую эффективность АСПК;

— наличие задней стенки корпуса, выполненной из армированного поликарбоната, у которой наружная и внутренняя поверхности окрашены теплоизолирующей краской, что уменьшает толщину и теплопотери, а также улучшает эффективность работы АСПК;

— наличие на внешней поверхности теплоизолирующей панели из сотового поликарбоната дополнительного покрытия светоотражающей пленкой, которая отражает тепловые лучи для нагрева парафина и теплоносителя, находящегося в сотах теплоприемной панели, что повышает температуру нагрева и улучшает эффективность работы АСПК по назначению;

— применением клея-герметика, который, являясь стойким к высоким и низким температурам, обеспечивает простоту технологии сборки теплоприемной панели с верхней и нижней пропиленовыми коллекторными трубами, что улучшает эксплуатационные характеристики АСПК;

— применение электронагревателя в нижней пропиленовой коллекторной трубе в целях поддержания заданной температуры теплоносящей жидкости;

— наличие клапана избыточного давления и датчиков температуры, обеспечивающих надежность круглогодичной эксплуатации АСПК;

— наличие пленочных фотоэлектрических модулей, которыми покрыты внешние поверхности алюминиевого П-образного корпуса и задняя стенка АСПК;

— наличие аккумуляторных батарей, используемых в целях накопления электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими модулями для обеспечения подогрева, в необходимых случаях, теплоносящей жидкости электронагревателем;

— наличие наружного отдельного листа сотового поликарбоната, верхняя поверхность которого покрыта светоотражающей пленкой, а сам лист укладывается непосредственно за солнечным коллектором на месте его установки в целях обеспечения дополнительного освещения пленочных фотоэлектрических модулей, расположенных на внешней стороне задней стенки.

Указанные отличия обеспечивают новизну принятых технических решений, чем достигается техническая задача полезной модели.

Сущность полезной модели поясняется на следующих рисунках: фиг. 1 — общий вид сверху АСПК частично в разрезе; фиг. 2 — вид АСПК в поперечном разрезе; фиг. 3 — принципиальная схема передачи энергии солнечной радиации теплоносящей жидкости; фиг. 4 — схема зарядки аккумуляторных батарей; фиг. 5: а — положение сильфона в расплавленном парафине, б — положение сильфона в твердом парафине.

АСПК содержит: солнечный коллектор 1 (фиг. 1, фиг. 4), содержащий: алюминиевый корпус П-образной формы 2; заднюю стенку 3 из армированного поликарбоната; прозрачную изоляцию 4, выполненную из сотового поликарбоната толщиной 4 мм; теплоприемную панель 5, выполненную из черного сотового поликарбоната, толщиной 16 мм, прямоугольные соты которой через одну заполнены парафином 6 нефтяным спичечным марки HC с температурой плавления не ниже 42°C (фракция C16H32-C18H38) и теплоносящей жидкостью 7, изготовленной на основе этиленгликоля; теплоизолирующую панель 8, выполненную из сотового поликарбоната толщиной 10 мм; светоотражающую пленку 9, которой покрыта внешняя поверхность теплоизолирующей панели 8; пропиленовые патрубки 10, 11 для подачи соответственно холодного и забора горячего теплоносителя; верхнюю 12 и нижнюю 13 коллекторные трубы диаметром 32 мм, выполненные из пропилена, которые герметично с помощью термостойких клеев-герметиков соединены с теплоприемной панелью 5; клапан избыточного давления 14; электронагреватель 15; фотоэлектрические модули 16; аккумуляторные батареи 17; наружный отдельный лист сотового поликарбоната 18, верхняя поверхность которого покрыта светоотражающей пленкой и укладывается за солнечным коллектором на месте его установки; датчик температуры 19; реле-регулятор 20; стойка регулировочная 21; сильфоны 22, расположенные в начале и в конце прямоугольных сотовых каналов теплоприемной панели 5, только заполненных парафином 6 марки HC. Указанные составные части конструктивно объединены в единую технологическую систему обеспечивающую решение поставленной технической задачи.

АСПК работает следующим образом. Солнечная радиация проникает через прозрачную изоляцию 4 из сотового поликарбоната толщиной 4 мм и нагревает черную поверхность теплоприемной панели 5 из сотового поликарбоната толщиной 16 мм. Одновременно в прямоугольных сотовых каналах теплоприемной панели 5 нагреваются теплоносящая жидкость 7 и парафин 6 марки НС, находящиеся в прямоугольных сотовых каналах с чередованием через одну соту. Парафин 6 марки НС обладает очень высокой теплоемкостью и низкой теплопередачей, что позволяет накапливать и постепенно передавать тепло теплоносящей жидкости 7 находящейся в соседних прямоугольных сотовых каналах в течение 2-3 часов после захода Солнца. Светоотражающая пленка 9, отражая тепловые лучи, дополнительно отдает тепло парафину 6 марки HC 6 и теплоносящей жидкости 7. Таким образом, 87%-90% энергии солнечной радиации, падающей на теплоприемную панель 5, выполненную из черного сотового поликарбоната, полностью поглощается теплоносящей жидкостью 7 и парафином 6 марки HC. Нагретая таким способом теплоносящая жидкость 7, через коллекторную трубу 12, которая служит для накопления горячего теплоносителя, и патрубок 11 подается потребителю. В светлое время суток фотоэлектрические модули 16 от действия прямых и отраженных от наружного листа сотового поликарбоната 18 лучей солнечной радиации постоянно заряжают аккумуляторные батареи 17. Когда температура теплоносящей жидкости в верхней коллекторной трубе 12 достигнет значения +45°C, реле-регулятор 20 по сигналу датчика температуры 19 подключает электронагреватель 15 к аккумуляторным батареям 17. Так достигается сбалансированное минимальное потребление традиционной электроэнергии. После захода Солнца, нагретый в течение дня парафин 6 марки HC, в течение 2-3 часов продолжает отдавать тепло теплоносящей жидкости 7, находящейся в соседних прямоугольных сотовых каналах. Охлажденная теплоносящая жидкость 7 на основе этиленгликоля поступает через патрубок 10 в коллекторную трубу 13, которая служит для накопления охлажденной теплоносящей жидкости на основе этиленгликоля, и далее направляется в только прямоугольные сотовые каналы, теплоприемной панели 5, предназначенные для заполнения теплоносящей жидкостью. Теплоносящая жидкость 7 на основе этиленгликоля, обеспечивает круглогодичную эксплуатацию АСПК. Стойка регулировочная 21 служит для установки угла наклона а АСПК к горизонту, угол  (фиг. 4) должен соответствовать широте местности, где эксплуатируется АСПК. Известно, что при остывании парафин 6 марки HC уменьшается в объеме на 10-12%, поэтому для компенсации изменения этого объема применяются сильфоны 22, расположенные в начале и в конце прямоугольных сотовых каналов теплоприемной панели 5, только заполненных парафином 6 марки HC. Сильфоны 22 вставляются в сотовые каналы теплоприемной панели 5, когда парафин 6 марки HC находится в расплавленном состоянии при температуре не ниже 55°C. После установки сильфонов 22 в соответствующие прямоугольные сотовые каналы теплоприемной панели 5 они фиксируются с помощью клея-герметика. В этом случае воздух, находящийся в сильфоне 22, сжат (фиг. 5, а). По мере остывания парафина 6 марки HC сжатый воздух в сильфоне 22 расширяется (фиг. 5, б), компенсируя уменьшение объема парафина 6 марки HC.

Устройство и взаимодействие составных частей АСПК составляет единую технологическую систему, обеспечивающую автоматизированное круглогодичное теплоснабжение потребителей, а применение в конструкции АСПК полимерных материалов снижает его вес и стоимость эксплуатации.

Источники информации

1. Солнечный коллектор, патент на изобретение № 2023214 C1, F24J 2/24, F24J 2/48 от 15.11.1994 г.

2. Солнечный тепловой коллектор, патент на изобретение № 2330218 С2, F24J 2/36 от 20.02.2008 г.

3. Полимерный солнечный коллектор, патент на полезную модель № 84093 U1, F24J 2/00 от 27.06.2009 г.

 

 

 

Как сделать солнечный коллектор своими руками — типы конструкций и этапы работ

Насколько целесообразно использовать альтернативные источники тепловой энергии для организации отопления? В настоящее время получили широкое распространение два типа теплоснабжения – геотермальная и гелиосистема. Последняя наиболее популярна. Как сделать солнечное отопление дома своими руками: коллекторы, батареи и схемы монтажа?

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 335
Источник: https://StrojDvor. ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Как устроен воздушный коллектор

Принцип работы основан на простых физических законах. Солнечные лучи проникая в атмосферу земли практически не отдают тепла. Нагрев воздуха происходит после того как ультрафиолет попадает на твердые поверхности. Под действием солнечных лучей грунт и другие предметы нагреваются. Происходит теплообмен.

Устройство воздушных солнечных коллекторов использует описанное явление, аккумулируя тепло и направляя его в помещение. В конструкции присутствуют следующие детали:

  • корпус с теплоизоляцией;
  • нижний экран, абсорбер;
  • радиатор с аккумулирующими ребрами;
  • верхняя часть из обычного стекла или поликарбоната.

В конструкцию коллектора входят вентиляторы. Основное предназначение: нагнетание нагретого воздуха в жилые помещения. В процессе работы вентиляторов создается принудительная конвекция, за счет которой холодные воздушные массы поступают в блок коллектора.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 893
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Использование солнечной энергии для теплоснабжения

Пример солнечного отопления

Одним из определяющих принципов построения любой отопительной системы является целесообразность. Т.е. все капиталовложения должны окупиться за определенный промежуток времени. В этом плане отопление дома солнечной энергией является наиболее эффективным и финансово выгодной инвестицией.

Солнечная энергия по сути является бесплатным источником для получения тепла. Его можно использовать несколькими способами – обустроить систему отопления или сделать автономную систему горячего водоснабжения. Если внимательно изучить отзывы об отоплении от солнечных батарей – можно выявить интересную зависимость. Чем профессиональнее сделано отопление (заводские коллекторы, дополнительное обогревание, электронное управление) – тем выше эффективность работы теплоснабжения.

Какими способами может происходить трансформация солнечной энергии в тепловую?

  • Солнечная батарея отопления – как один из способов получения электрической энергии. Излучение воздействует на матрицу из резисторных фотоэлементов, в результате чего в цепи возникает напряжение. В дальнейшем этот ток можно использовать для подключения к электроприборам отопления;
  • Современное отопление частного дома солнечными коллекторами. В этом случае происходит прямая передача тепловой энергии от солнечного излучения теплоносителю. Последний располагается в системе трубопроводов, расположенных в специальном герметичном корпусе.

Наиболее эффективным является отопление с помощью солнечной энергии последним способом. Таким образом можно избежать дополнительного преобразования энергии. Солнце будет напрямую воздействовать на теплоноситель, повышая его температуру. Однако отопление солнечной энергией своими руками с помощью электрических батарей более универсальное, так как электроэнергия может использоваться для работы других электроприборов в доме. Выбор определяется бюджетом и требуемой мощностью системы.

Во время установки солнечной батареи необходимо соблюдать определённый угол наклона. В зависимости от времени года он должен составлять 30° (лето) и 70° (зима).

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2109
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Как это работает

Коллектор собирает энергию с помощью светонакопителя или, другим словами, солнцеприемной панели, которая пропускает свет к аккумулирующей металлической пластине, где солнечная энергия преобразуется в тепловую. Пластина передает тепло теплоносителю, которым может быть как жидкость, так и воздух. Вода отправляется по трубам к потребителю. С помощью такого коллектора можно отопить жилище, нагреть воду для различных домашних целей или бассейна.

Воздушные коллекторы используются, в основном для отопления помещения или подогрева воздуха внутри него. Экономия при использовании таких устройств очевидна. Во-первых, не нужно использовать какое-либо топливо, а во-вторых, снижается потребление электроэнергии.

Для того чтобы получить максимальный эффект от использования коллектора и бесплатно подогревать воду на протяжении семи месяцев в году, он должен иметь большую поверхность и дополнительные теплообменные устройства.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 945
Источник: https://solar-energ.ru/kak-sdelat-solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami-tipy-konstruktsij-i-etapy-rabot.html

Актуальность организации гелиосистемы

Монтаж солнечных батарей

Перед приобретением или самостоятельным изготовлением преобразователя следует узнать – будет ли отопление частного дома солнечными батареями достаточно эффективным. Для этого необходимо провести детальный анализ всех факторов, влияющих на КПД будущей системы.

Для начала определяется показатель солнечной инсоляции. Это количество солнечной энергии, падающей на поверхность земли в конкретном регионе. От этого будет зависеть степень нагрева теплоносителя или объем генерируемого тока. Солнечные радиаторы для отопления дома в идеальном варианте должны работать независимо от сезона. Однако фактически это получается далеко не всегда.

Солнечная инсоляция

Также пассивная система солнечного отопления может изменять свою эффективность работы из-за угла наклона панели. Он же зависит от сезона. Для определения теоретически возможной энергии можно воспользоваться данными из таблицы.

Уже на основе этих данных можно сделать расчет солнечного коллектора для отопления с учетом его технических и эксплуатационных характеристик. Но кроме этого следует учитывать такие факторы:

  • Местонахождение дома. Падению солнечных лучей не должны препятствовать природные или искусственные объекты – горы, высокие дома, высокий лес и т.д;
  • Место для установки. Комбинированное солнечное отопление потребует большого пространства – от 2 до 10 м². Чаще всего для этого используют крышу дома. При этом она должна быть адаптирована для монтажа коллекторов или солнечных батарей;
  • Требуемая тепловая мощность. Зачастую солнечные системы отопления частного дома используются в качестве вспомогательных.

Значения солнечной энергии (кВт/ч) для регионов России

Только после этого анализа можно приступать к выбору определенной схемы альтернативного теплоснабжения дома. Предварительно рассчитываются тепловые потери в доме, определяется оптимальный тепловой режим работы отопления. Если солнечный коллектор в системе отопления будет вспомогательным – к его номинальной мощности прибавляется этот же показатель основной системы теплоснабжения.

При расчете нужно учитывать массу оборудования. Поверхность кровли должна выдержать эту нагрузку.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 2176
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Типы поглотителей тепла

Современная промышленность освоила производство нескольких типов нагревательных теплообменников для солнечных отопительных систем:

  • воздушный;
  • плоский;
  • вакуумный.

Все они работают по одному принципу, но имеют некоторые конструктивные особенности и разницу в КПД. Для правильного выбора того или иного типа гелиоустановки необходимо знание их особенностей и грамотный расчет. Рассмотрим каждый тип солнечного коллектора более подробно.

Плоский нагревательный теплообменник

Такой тип солнечного коллектора для отопления состоит из плоского, теплоизолированного с трех сторон короба, заполненного адсорбирующим тепло веществом. Внутри этого вещества находится теплообменник из тонкостенных металлических труб, по которому циркулирует вода или пропилен-гликоль.

Конструкция плоского поглотителя солнечной энергии и расчет необходимых его параметров достаточно просты, поэтому именно этот вид «нагревателя», используют для изготовления отопительной гелиосистемы своими руками.

Вакуумный теплообменник

Вакуумный поглотитель тепла состоит из стеклянных труб, внутри которых находятся трубки меньшего диаметра с адсорбентом, аккумулирующим солнечное тепло. Внутри трубок с адсорбентом проложены металлические трубочки, по которым движется теплоноситель.

Между стеклянной трубкой большого диаметра и трубкой с аккумулирующим тепло веществом создан вакуум, который препятствует утечке тепла из адсорбента в атмосферу.

КПД такой установки самый высокий среди всех типов солнечных коллекторов. Исходя из мощности устройства производят расчет его необходимой площади для нагрева теплоносителя.

Воздушный коллектор для обогрева дома

В таком устройстве в качестве теплоносителя используется воздух, циркуляция которого осуществляется как естественным способом, так и при помощи вентилятора. Как правило, воздушный коллектор используют исключительно для обогрева в период межсезонья небольших дачных построек, так как такая конструкция имеет достаточно низкий КПД. Кроме того, для нагрева воды и создания горячего водоснабжения дома эта установка не подходит, поэтому используется нашими соотечественниками крайне редко.

Несмотря на низкую эффективность воздушный поглотитель имеет два достоинства: простую конструкцию и отсутствие теплоносителя (воды), а вместе с ней и коррозии, течей, проблем с замерзанием и пр.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 2327
Источник: https://x-teplo.ru/otoplenie/oborudovanie/solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami.html

Солнечный коллектор — водяной или воздушный

Каждый из нагревателей эффективен, отличается только основное предназначение и принцип работы:

  • Водяной коллектор — применяется для обеспечения потребностей в ГВС и низкотемпературных систем теплых полов. Эффективность работы в зимний период существенно снижается. Вакуумные и панельные коллекторы косвенного нагрева, подсоединенные к буферной емкости, продолжают аккумулировать тепло в течение всего года. Главный недостаток, высокая стоимость гелиоколлектора, монтажа и обвязки.
  • Воздушный вентиляционный коллектор — отличается простой конструкцией и устройством, которое при желании можно изготовить самостоятельно. Основное предназначение: обогрев помещений. Конечно, существуют схемы, позволяющие использовать полученное тепло для ГВС, но при этом эффективность воздушных коллекторов падает практически вдвое. Преимущества: низкая стоимость комплекта и установки.

Солнечные воздушные системы отопления работают только днем. Нагрев воздуха начинается даже в пасмурную погоду, при сильной облачности и во время дождя. Работа воздухонагревателей зимой не прекращается.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1112
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Солнечные батареи для отопления

Конструкция солнечных батарей

Нередко происходит путаница – солнечные коллекторы также называют батареями. Но на практике для организации отопления дома солнечной энергией чаще всего используют именно первый вид оборудования.

Принцип работы отопления частного дома солнечными батареями заключается в преобразовании тепловой энергии в электрическую. Для этого в конструкции панелей предусмотрены следующие компоненты:

  • Фотоэлементы. При попадании на них солнечного света происходит формирование так называемого фототока;
  • Защитный прозрачный корпус. Предотвращает повреждение фотоэлементов;
  • Преобразователи электрического тока – инверторы, трансформаторы , аккумуляторы и т.д.

Т.е. фактически солнечная батарея отопления является большим зарядным устройством. В первую очередь она предназначена для получения дешевой электрической энергии. Применение ее в качестве одного из элементов отопления нецелесообразно. Для теплоснабжения дома площадью 60 м² с нормальным показателем утепления потребуется 6 кВт тепловой энергии в час. У стандартной солнечной батарея отопления размером 284*254 мм удельная мощность равна 5 Вт/ч. Т.е. для обеспечения теплоснабжения потребуется площадь покрытия батарей 82 м².

Как видно из расчетов это более чем нецелесообразно. Именно поэтому предпочитают делать солнечный коллектор для отопления своими руками или приобретать заводские установки.

Вместо отопления частного дома солнечными батареями их можно использовать в качестве источника дешевой электроэнергии для работы маломощных бытовых приборов.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1562
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Как и из чего сделать воздушный коллектор

Главное достоинство солнечных воздухонагревателей, в простоте конструкции. При желании можно сделать самодельное солнечное воздушное отопление частного дома, затратив на это минимум средств.

Для начала потребуется сделать расчеты производительности, затем подобрать тип конструкции и выбрать материалы для изготовления. Корпус и абсорберы можно изготовить из подручных средств, существенно сэкономив бюджет.

Как сделать расчёты коллектора

Вычисления выполняются следующим образом:

  • каждый м² от площади коллектора даст 1,5 кВт/час тепловой энергии, при условии, что будет солнечная погода;
  • для полноценного обогрева помещения требуется 1 кВт тепловой энергии на 10 м².

Приблизительный расчет мощности покажет, что для отопления жилого дома на 100 м² необходимо установить коллекторы общей площадью 7-8 м².

Для обеспечения максимальной производительности надо определить сторону дома с максимальной интенсивностью ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что оптимальное место для установки — это скат кровли или южная стена здания.

Типы конструкции коллектора

Классификация осуществляется по различиям корпуса коллекторов. Заводской воздухонагреватель обычно имеет надувной каркас, с двумя съемными панелями. При необходимости модуль легко демонтируется, разбирается и переносится на другое место. Сделать своими руками конструкцию надувного типа навряд ли получится.

В домашних условиях выполняют сборку неразборного корпуса. Это деревянный ящик с абсорбером, радиатором и верхним прозрачным экраном. При изготовлении используют подручные средства: профнастил, алюминиевые пивные банки, обычное стекло.

Материалы для изготовления коллектора

Для изготовления модулей для нагрева жилого или хозяйственного здания потребуются несколько комплектующих:

  • Внешний блок — собирается из фанеры, ДСП и деревянных брусков. По внешнему виду напоминает обыкновенный коробок.
  • Дно — изготавливают из профнастила. Лист металла обрабатывают специальной черной краской с высоким коэффициентом светопоглащения. Абсорбирующую поверхность можно сделать из разрезанных алюминиевых банок. Дно обшивают изоляционным материалом, чтобы избежать тепловых потерь.
  • Ребра радиатора — используются для лучшей абсорбции тепла. При изготовлении используют тонкие листы алюминия, меди. Можно установить уже готовый радиатор из старого холодильника.
  • Крышка коллектора — делается из сотового поликарбоната, отличающегося хорошей светопропускной способностью и одновременно удерживающая тепло внутри коллектора. Чтобы сэкономить, в качестве покрытия можно использовать обычное стекло. Теплоэффективность при этом будет нижем чем у коллекторов, закрытых поликарбонатом.
  • Теплоизоляция корпуса — по периметру каркас обшивают пенополистиролом.

Для нагнетания воздуха в отапливаемые помещения устанавливают 2-4 вентилятора. Подойдут кулеры, снятые со старого компьютера.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 2884
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Итоги

Создать самодельный солнечный коллектор не так-то уж и сложно. Несмотря на это он позволяет обеспечить отопление дома даже в зимний период при условии внесения некоторых технических модификаций в основное устройство.

Когда солнечно, независимо от наружной температуры, воздух нагревается в банках очень быстро. Вентилятор возвращает воздух обратно с подогревом воздуха и и нагревает помещение.

1. Готовим банки

Для начала мы собрали пустые банки, из которых составим панели солнечных батарей. Надо мыть банки сразу, как только они начинают распространять запахи. Внимание! Банки, как правило, сделаны из алюминия, но есть также некоторые из железа. Банки могут быть проверены с помощью магнита.

В днище каждой баночки вставляется пробойник (или гвоздь) и делаются аккуратные отверстия, хотя можно и просверлить дрелью. Затем вставляется суппорт и искажается в соответствии с рисунком.

Вместо этого, вы можете использовать специальные инструменты или большие крестовые отвертки. Верхняя часть банки режется ножницами и изгибается так, чтобы получился «плавник». Его миссия заключается в содействии турбулентному потоку воздуха, чтобы собрать как можно больше тепла от нагретой стенки банки. (Просьба соблюдать технологию!) Все это необходимо сделать до склеивания банок.

2. Удаляем жир и грязь с поверхности банки

Для этого можно воспользоваться любым синтетическим средством обезжиривания. Выполнять это необходимо в проветриваемом помещении или на улице. 

3. Садим банки на клей

Лента клея или силикона на банке устойчива к высоким температурам, по крайней мере до 200 градусов по Цельсию. Есть также продукты для склеивания, которые могут выдержать до 280 или 300 градусов по Цельсию. Донышко банки и верх — идеально подходят друг к другу, аккуратно нанесите клей. Подробно разрез склеенных банок можно увидеть на рисунке.

Чтобы не промахнуться с вертикалью-горизонталью, лучше заранее сделать шаблон из двух досок, сбитых гвоздями под углом 90 градусов. Шаблон на рисунке будет оказывать поддержку во время сушки банок в целях получения прямой трубы — солнечного тоннеля.

Труба должна быть зафиксирована, пока клей полностью не высохнет.

4. Делаем каркас

Коробки впускной и выпускной части сделаны из одномиллиметрового дерева или алюминия; зазоры в краях закрываются клейкой лентой или термостойким силиконом. Круглые отверстия по размеру банок выполнены специальной насадкой на дрель или буром.

5. Склеиваем коробку. Клей будет сохнуть очень медленно, по меньшей мере 24 часа.

Корпус гелиоприемника выполнен из дерева. Из фанеры сделана задняя часть коробки солнечного коллектора. В целях дальнейшего укрепления структуры вы можете сделать внутреннюю стенку.

6. Теплоизоляция солнечного коллектора

Между разделами используем изоляцию — из пенопласта или стекловолокна. Накрываем все крышкой из тонкой фанеры. Изоляции вокруг отверстия для входа и выхода воздуха в солнечном коллекторе уделяем особое внимание.

7. Крепление солнечного коллектора

Далее следует установить «уши» — крепеж, с помощью которого коллектор крепится к стене, и защитить древесину защитной краской. Затем пустую коробку необходимо разместить на стене и наметить место, где будет отверстие для входа горячего воздуха и выхода холодного. В пробитые в стене отверстия вставляется труба из подручного материала.

Гелиоприемник окрашиваем в черный цвет и помещаем в шкаф. Сверху покрываем оргстеклом, тщательно подогнанным к раме. Поликарбонат или оргстекло должны быть слегка выпуклыми, чтобы получить большую прочность.

Важное примечание: Эта конструкция не может накапливать тепловую энергию, которую она производит. Если ночью прохладно, то коллектор лучше закрыть, иначе дом будет остывать. Это может быть решено простым способом — путем установки клапана или задвижки, что позволит уменьшить потери тепла.

Дифференциальный термостат управляет работой вентилятора и включается/выключается. Этот термостат можно купить в магазинах электронных компонентов. Устройство имеет два датчика. Один установлен в верхнее отверстие для теплого воздуха, другой — внутри нижнего канала прохладного воздуха коллектора. Если вы грамотно установили порог температуры, солнечный коллектор может производить в среднем около 1-2 киловатт энергии для отопления. Это в основном зависит от того, каков солнечный день.

Генеральная репетиция солнечных коллекторов была сделана во дворе перед установкой системы на дому. Это был солнечный (смотрите видео) зимний день, облаков нет. В качестве вентилятора был использован небольшой кулер, извлеченный из неисправного блока питания к компьютеру. После 10 минут солнечного света от солнечных коллекторов температура воздуха достигала 70 градусов по Цельсию!

После завершения установки коллекторов на стене дома, когда температура окружающего воздуха составляла минус 3 градуса по Цельсию, солнечный коллектор вырабатывал 3 кубических метра в минуту нагретого воздуха. Температура нагретого воздуха поднялась до плюс 72 градусов по Цельсию. Температура измерялась с помощью цифрового термометра. Для расчета мощности коллектора солнечной тепловой энергии мы взяли воздушный поток, а средняя температура воздуха — на выходе из блока. Расчетная сила, которую выдал солнечный коллектор, составляла примерно 1950 Ватт, это почти 3 л.с.!

Вывод: Учитывая, что результаты вполне удовлетворительны, можно сделать вывод, что эти самодельные солнечные панели, безусловно, стоит изготавливать. Коллектор, по крайней мере, может быть использован для дополнительного пространства, в котором вы проживаете, и ваша задача состоит в разработке и понимании, какая экономия может быть достигнута.

© econet.ru

Таблица типов изоляции — R-значение, температура, примечания

Следующая таблица изоляции была составлена ​​из различных источников. в ссылках ниже. Выбор предназначен для использования для любителей солнечной/возобновляемой энергии. Уточняйте у производителя значения для конкретных продуктов.

Если вы совсем не знакомы с изоляцией или значением R-фактора тогда взгляните на страницу изоляции первый.

Образцы фото разных видов утеплителя

Не рекомендуется использовать полистирол для большинства солнечных батарей. применение в системах отопления из-за низкой температуры плавления.Если вы хотите использовать жесткую доску, то чаще всего подойдет полиизоцианурат. использовал.

Жесткая полиизоциануратная плита (фольгированная). Источник: thingermejig.

Войлок представляет собой одеяло или рулон изоляции.

Таблица изоляции, обычно используемой в самодельных проектах солнечной/возобновляемой энергии

Материал Значение R
на дюйм (США)
Значение R
на толщину
Рабочая
температура
Примечания
полиизоциануратная жесткая плита (покрытая фольгой) 6.8 — 7,7   200Ф (93С)  
жесткая полиуретановая плита (покрытая фольгой) 6,8   200Ф (93С)  
жесткая плита из экструдированного полистирола 5,0   165Ф (74К)
жесткий пенополистирол 3. 6-4.4   165Ф (74К) Горючий. Не лучший выбор для солнечного коллектора. Это белый. Также в виде «арахиса».
войлок из стекловолокна 3,0–4,3   180Ф (82К) Хорошая огнестойкость.
Войлок из минеральной/каменной ваты 3,0–4,0   > 500F (> 260C) Отличная огнестойкость.
тюк соломы 1,45      
дерево (обычное) 0,75 — 1,41      
дерево (дуб) 0,75      
дерево (сосна) 0,91 — 1.32      
дерево (кедр) 1,09 — 1,41      
фанера 1,25      
стекло — одинарное стекло   0,91    
стекло с воздушным зазором 1/4″   1. 69    
стекло с воздушным зазором 1/2 дюйма   2,04    
стекло с воздушным зазором 3/4″   2,38    
низкоэмиссионное стекло (0,20) с воздушным зазором 1/2 дюйма   3.13    
Поликарбонатный лист Suntuf (Palram)   0.68    
Лист поликарбоната Twin Wall толщиной 6 мм (Macrolux)   1,58    
Лист поликарбоната Twin Wall толщиной 8 мм (Macrolux)   1,72    
Лист поликарбоната Twin Wall толщиной 10 мм 1700 г/м 2 (Macrolux)   1. 77    
Лист поликарбоната Twin Wall толщиной 10 мм 2000 г/м 2 (Macrolux)   1,89    

Каталожные номера:
1. Выбор породы дерева . LogHome.com
2. Теплопроводность . Википедия
3. R-значение (изоляция) .Википедия
4. Информационный бюллетень по изоляции . Университет Аляски в Фэрбенксе — через builditsolar.com
5. Таблица значений R . КОЛОРАДОЭНЕРГИЯ.org
6. Лист физических свойств Suntuf . palramamericas.com
7. Двойные и тройные поликарбонатные листы Long Life (Macrolux) . macrolux.co.uk

Прочный поликарбонатный солнечный лист и кровля

О продуктах и ​​поставщиках:
 Получите доступ к разнообразной коллекции прочного, эффективного и оптимального качества  поликарбонатного солнечного листа  на Alibaba. com для различных целей кровли или затенения. Эти невероятные поликарбонатные солнечные листы   на сайте изготовлены из прочных материалов, которые служат в течение длительного времени и могут предлагать стабильные услуги на протяжении многих лет. Эти продукты являются экологически чистыми и, как известно, являются экономически эффективными решениями для всех типов коммерческих или жилых крыш и затенения. Купите эти листы поликарбоната  для солнечных батарей  у ведущих поставщиков и оптовиков на сайте по невероятным ценам и предложениям.

Прочный качественный поликарбонатный солнечный лист изготовлен из высококачественного сырья, такого как поликарбонат, гранулы поликарбоната, УФ-ингибиторы и многие другие элементы, которые повышают долговечность продуктов и обеспечивают повышенную устойчивость. Эти великолепные солнечные листы из поликарбоната защищены от УФ-излучения с высокой плотностью и обеспечивают более высокие коэффициенты пропускания света. Эти изделия также обладают повышенной ударной вязкостью, способной противостоять ветру, дождю, граду и т. д.Эти солнечные листы из поликарбоната очень просты в установке и могут быть легко просверлены во время строительства.

Alibaba.com предлагает большой ассортимент поликарбонатного солнечного листа , доступного в различных цветах, стилях, дизайнах, формах и материалах в зависимости от ваших конкретных требований. Эти изделия обладают звукоизоляцией и водонепроницаемы. Эти солнечные листы из поликарбоната являются огнеупорными и имеют более высокую термостойкость, которая не пропускает тепло.Эти солнечные листы из поликарбоната можно использовать в отелях, квартирах, домах, фермерских домах, а также можно использовать в сельскохозяйственных целях, таких как кровля теплиц.

Посетите сайт Alibaba.com и ознакомьтесь с различными моделями из поликарбонатного листа для солнечных батарей , которые соответствуют вашему бюджету, и покупайте продукты, экономя деньги. Эти продукты доступны в качестве OEM-заказов и дешевы в обслуживании. Эти продукты также сертифицированы ISO, CE, SGS.

Оценка эффективности солнечных водонагревательных коллекторов senergy из поликарбоната и асфальта и углеродных нанотрубок для интеграции зданий

Автор

Перечислено:
  • Пагсли, Адриан
  • Захаропулос, Ангелос
  • Смит, Мервин
  • Мондол, Джаянта

Abstract

Интегрированные солнечные тепловые коллекторы Senergy предназначены для снижения затрат на солнечные водонагревательные системы за счет использования полимерных материалов и компенсации затрат на традиционные компоненты кровельной конструкции.Углеродные нанотрубки можно добавлять в полимерные материалы для улучшения их тепловых, оптических и механических свойств. Два рабочих прототипа; один коллектор из углеродных нанотрубок из поликарбоната (PCNT) и один коллектор из углеродных нанотрубок из асфальта (ACNT); были протестированы с использованием симулятора солнечной энергии в Университете Ольстера, и их характеристики были сравнены. Коллектор PCNT имеет одинарное остекление и использует лист с двойными стенками, который действует как поверхность, поглощающая солнечную энергию, и элемент, направляющий теплоноситель. Коллектор ACNT не имеет глазури и имеет поглотитель на битумной основе со встроенными змеевидными медными трубками для направления теплоносителя.Испытания проводились при интенсивности освещения 800 Вт/м2 и температуре воды на входе от 23 °C до 47 °C. Коллектор PCNT достиг максимальной эффективности сбора 62% по сравнению с 45% для коллектора ACNT. Коэффициенты тепловых потерь составили 6,0 и 8,1 Вт м-2 К-1 соответственно. Производительность коллектора из PCNT была аналогична эталонным значениям для коллекторов с одинарным остеклением и селективными поглощающими поверхностями. Коллектор ACNT реагировал очень медленно, и производительность была ниже, чем у обычного неглазурованного солнечного водонагревателя с неселективным поглотителем из-за высокого теплового сопротивления между поверхностью поглотителя и змеевидной трубкой.

Рекомендуемое цитирование

  • Пагсли, Адриан и Захаропулос, Ангелос и Смит, Мервин и Мондол, Джаянта, 2019 г. » Оценка эффективности солнечных водонагревательных коллекторов senergy из поликарбоната и асфальтовых углеродных нанотрубок для интеграции зданий ,» Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol. 137(С), страницы 2-9.
  • Обработчик: RePEc:eee:renene:v:137:y:2019:i:c:p:2-9
    DOI: 10.1016/j.renene.2017.10.082

    Скачать полный текст от издателя

    Поскольку доступ к этому документу ограничен, вы можете поискать другую его версию.

    Каталожные номера указаны в IDEAS

    1. Букер, Махмут Сами и Риффат, Саффа Б., 2015 г. » Строительство интегрированных солнечных тепловых коллекторов — обзор ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 51(С), страницы 327-346.
    2. Ламнату, Хр. и Чемисана, Д. и Матеус, Р. и Алмейда, М.Г. и Сильва С.М., 2015 г. « Обзор и перспективы анализа жизненного цикла солнечных технологий с акцентом на встроенные в здания солнечные тепловые системы », Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol.75(С), страницы 833-846.
    3. Миссирлис Д. и Мартинопулос Г. и Цилингиридис Г. и Якинтос К. и Кириакис Н., 2014 г. « Исследование характеристик теплопередачи полимерного солнечного коллектора для различных конфигураций коллектора «, Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol. 68(С), страницы 715-723.
    4. Мартинопулос Г. и Миссирлис Д. и Цилингиридис Г. и Якинтос К. и Кириакис Н., 2010 г. « CFD-моделирование полимерного солнечного коллектора «, Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol.35(7), страницы 1499-1508.
    Полные ссылки (включая те, которые не соответствуют элементам в IDEAS)

    Наиболее похожие товары

    Это элементы, которые чаще всего цитируют те же работы, что и этот, и цитируются теми же работами, что и этот.
    1. Хуанико, Луис Э. и Ди Лалла, Николас и Гонсалес, Алехандро Д., 2017 г. » Полное теплогидравлическое и солнечное моделирование для изучения недорогих солнечных коллекторов на основе одного длинного шланга из полиэтилена низкой плотности ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol.73(С), страницы 187-195.
    2. Барбара Зардин, Джованни Чилло, Карло Альберто Ринальдини, Энрико Маттарелли и Массимо Борги, 2017 г. « Потери давления в гидравлических коллекторах «, Энергии, МДПИ, вып. 10(3), страницы 1-21, март.
    3. Казановас-Рубио, Мария дель Мар и Арменгу, Жауме, 2018 г. » Инструмент для принятия решений по оптимальному выбору системы водяного отопления для бытовых нужд с учетом экономических, экологических и социальных критериев: заявка в Барселону (Испания) ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol.91(С), страницы 741-753.
    4. Серон, Дж. Ф., Перес-Гарсия, Дж., Солано, Дж. П., Гарсия, А. и Эрреро-Мартин, Р., 2015. » Связанная численная модель для плоских солнечных коллекторов с трубкой на листе. Анализ и проверка механизмов теплопередачи ,» Прикладная энергия, Elsevier, vol. 140(С), страницы 275-287.
    5. Эльгесабаль П. и Лопес А. и Бланко Дж. М. и Чика Дж. А., 2020 г. » Анализ на основе модели CFD и экспериментальная оценка ключевых конструктивных параметров для интегрированного неостекленного металлического теплосберегающего фасада ,» Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol.146 (С), страницы 1766-1780.
    6. Филипович, Петар и Дович, Дамир и Ранилович, Борьян и Хорват, Иван, 2019 г. « Численный и экспериментальный подход к оценке тепловых характеристик полимерного солнечного коллектора «, Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 112(С), страницы 127-139.
    7. Ярослав Кошичан и Мигель Анхель Пардо Пикасо, Сильвия Вильчекова и Даница Кошичанова, 2021. « Оценка жизненного цикла и экономическая энергоэффективность солнечной тепловой установки в многоквартирном доме », Устойчивое развитие, MDPI, vol. 13(4), страницы 1-19, февраль.
    8. Ламнату, Хр. и Кристофари, К. и Чемисана, Д. и Каналетти, Дж. Л., 2016 г. » Солнечные тепловые системы, интегрированные в здание на основе технологии вакуумных трубок: критические факторы с акцентом на экологический профиль жизненного цикла ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 65(С), страницы 1199-1215.
    9. Пандей, Кришна Мурари и Чаурасия, Раджеш, 2017 г. » Обзор анализа и разработки плоского солнечного коллектора ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol.67(С), страницы 641-650.
    10. Ву, Цзиньшунь и Чжан, Синсин и Шэнь, Цзинчунь и Ву, Юпэн и Коннелли, Карен и Ян, Тонг и Тан, Ллевеллин и Сяо, Маньсюань и Вэй, Исюань и Цзян, Ке и Чен, Чао и Сюй, Пэн и Ван, Хонг, 2017 г. » Обзор теплопоглотителей и методов их интеграции для комбинированных солнечных фотоэлектрических / тепловых (PV / T) модулей ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 75(С), страницы 839-854.
    11. Евангелисти, Лука и Де Лието Волларо, Роберто и Асдрубали, Франческо, 2019 г.» Последние достижения в области солнечных тепловых коллекторов: всесторонний обзор » Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 114(С), страницы 1-1.
    12. Сусана Тобосо-Чаверо, Гара Вильяльба, Ксавьер Габаррелл Дюрани и Кристина Мадрид-Лопес, 2021 г. « Больше, чем сумма частей: Системный анализ удобства использования крыш в жилых массивах «, Журнал промышленной экологии, Йельский университет, том. 25(5), страницы 1284-1299, октябрь.
    13. Гилмор, Николас и Тимченко, Виктория и Мениктас, Крис, 2018.» Микроканальное охлаждение концентратора фотовольтаики: обзор ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 90(С), страницы 1041-1059.
    14. Шахсавар, Амин и Джа, Прабхакар и Аричи, Муслум и Кефаяти, Голамреза, 2021 г. » Сравнительное экспериментальное исследование энергетических и эксергетических характеристик фотоэлектрической / тепловой системы на основе наножидкости вода / магнетит, оснащенной ребристыми и неребристыми коллекторами ,» Энергия, Эльзевир, том. 220(С).
    15. Рут М. Сент, Селин Гарнье, Франческо Помпони и Джон Карри, 2018 г. «Тепловые характеристики за счет сохранения тепла в интегрированных коллекторно-накопительных солнечных водонагревателях: обзор », Энергии, МДПИ, вып. 11(6), страницы 1-26, июнь.
    16. Чжан, Синсин и Шэнь, Цзинчунь и Лу, Ян и Хэ, Вэй и Сюй, Пэн и Чжао, Сюдун и Цю, Чжунчжу и Чжу, Цзышан и Чжоу, Цзиньчжи и Дун, Сяоцян, 2015 г. « Активные солнечные тепловые фасады (ASTF): от концепции, применения до исследовательских вопросов ,» Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol.50(С), страницы 32-63.
    17. Андреа Фраттолилло, Лаура Канале, Джорджио Фикко, Костантино К. Мастино и Марко Дель’Изола, 2020 г. « Потенциал для строительства встроенных в фасад солнечных тепловых коллекторов в условиях высокой урбанизации ,» Энергии, МДПИ, вып. 13(21), страницы 1-18, ноябрь.
    18. Ге, Т.С. и Ван, Р.З. и Сюй, З.Ю. и Пан, К.В. и Ду, С. и Чен, X.M. и Ма, Т. и Ву, С.Н. и Сан, С.Л. и Чен, Дж. Ф., 2018 г. « Солнечное отопление и охлаждение: настоящее и будущее развитие », Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol.126(С), страницы 1126-1140.
    19. Диего-Аяла, У. и Каррильо, Дж. Г., 2016 г. « Оценка температуры и эффективности по отношению к массовому расходу на солнечном плоском коллекторе в Мексике ,» Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol. 96 (PA), страницы 756-764.
    20. Хан, Джибран и Арсалан, Мудассар Х., 2016 г. « Технологии солнечной энергетики для устойчивого производства электроэнергии — обзор », Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 55(С), страницы 414-425.

    Исправления

    Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами.Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите дескриптор этого элемента: RePEc:eee:renene:v:137:y:2019:i:c:p:2-9 . См. общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

    По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, названия, реферата, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: . Общие контактные данные поставщика: http://www.journals.elsevier.com/renewable-energy .

    Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь.Это позволяет связать ваш профиль с этим элементом. Это также позволяет вам принимать потенциальные ссылки на этот элемент, в отношении которых мы не уверены.

    Если CitEc распознал библиографическую ссылку, но не связал с ней элемент в RePEc, вы можете помочь с помощью этой формы .

    Если вы знаете об отсутствующих элементах, ссылающихся на этот, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого ссылающегося элемента. Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле RePEc Author Service, так как некоторые цитаты могут ожидать подтверждения.

    По техническим вопросам относительно этого элемента или для исправления его авторов, названия, реферата, библиографической информации или информации для загрузки обращайтесь: Кэтрин Лю (адрес электронной почты доступен ниже). Общие контактные данные поставщика: http://www.journals.elsevier.com/renewable-energy .

    Обратите внимание, что фильтрация исправлений может занять пару недель. различные услуги RePEc.

    Солнечное решение двойного назначения: Как построить солнечный водонагреватель – Новости Матери-Земли

    Этот простой солнечный водонагреватель обеспечивает как горячее водоснабжение, так и отопление помещений.Вы можете настроить размер и дизайн в соответствии с потребностями вашего дома. Вы найдете почти все материалы в местном магазине скобяных изделий или пиломатериалов, и для его сборки вам понадобятся только базовые столярные навыки и немного сантехнических ноу-хау. Удивительно, но стоимость этой самодельной системы составляет лишь одну восьмую от стоимости аналогичной коммерческой системы!

    Как это работает

    Система берет воду со дна резервуара для хранения солнечного тепла и прокачивает ее через коллектор, где она нагревается солнцем, а затем обратно в резервуар. Это продолжается до тех пор, пока на коллекторе есть солнце. Стандартный контроллер отслеживает температуру коллектора и бака и включает насос, только если коллектор горячее бака. Когда насос выключен, вода стекает из коллектора обратно в бак. Этот тип «дренажной» системы особенно удобен в холодном климате, потому что он предотвращает замерзание воды внутри коллекторов.

    Вода предварительно нагревается за один проход через большой змеевик трубы PEX, погруженный в бак для хранения солнечной энергии.Затем подогретая вода поступает в ваш обычный резервуар для горячей воды. Эта простая однопроходная система работает хорошо, потому что змеевик из трубы PEX достаточно велик, чтобы удерживать достаточное количество предварительно нагретой воды прямо в змеевике, и имеет такую ​​большую площадь поверхности, что действует как хороший теплообменник после первоначальной горячей воды из катушка выдохлась. Вода в баке используется исключительно для хранения тепла — она не является частью системы питьевой воды.

    Система подогрева пола перекачивает воду из верхней части резервуара через контуры теплого пола, а затем обратно на дно резервуара.Система управления отслеживает температуру в помещении и температуру бака и включает насос, только если в помещении холодно, а бак горячий. Система управления состоит из двух стандартных термостатов.

    Ключевой особенностью этой конструкции является то, что резервуар для хранения не находится под давлением. Это дает вам большой объем хранения при низких затратах, а также устраняет необходимость в отдельном сливном баке и теплообменнике.

    Моя цель с этим солнечным водонагревателем и обогревателем заключалась в том, чтобы создать конструкцию, которая была бы простой, недорогой, долговечной, надежной, не требующей особого обслуживания и максимально простой в сборке.За последние пять лет дизайн прошел через несколько версий с большим количеством отзывов от первых разработчиков, и я думаю, что вместе мы добились хорошего прогресса в достижении этих целей. Надеюсь, вы найдете это интересным и полезным проектом.

    Сборка коллектора

    Поглотитель начинается с набора вертикальных медных стояков, расположенных на расстоянии около 6 дюймов друг от друга. Я прикрепил окрашенные в черный цвет алюминиевые ребра к стоякам, чтобы поглощать солнечное излучение и передавать солнечное тепло в стояки.Ребра имеют канавки, чтобы плотно прилегать к трубам стояка для хорошего теплового соединения. Ребра амортизатора могут быть изготовлены из местного алюминиевого листа, или вы можете приобрести их уже с канавками и готовыми к защелкам на стояках. Одним из источников этих ребер является алюминий-солнечные поглотители.

    Подъемные трубы соединяются с медными коллекторами в верхней и нижней части коллектора. Нижний коллектор забирает воду из бака и равномерно распределяет ее по стоякам, а верхний коллектор собирает нагретую воду из стояков для возврата в бак.

    Подъемные трубы диаметром полдюйма соединяются с коллекторами диаметром три четверти дюйма с помощью медных Т-образных фитингов. Если вас немного пугает пайка, не делайте этого — с хорошей очисткой и флюсованием пайка станет проще простого.

    Каркас коллектора изготовлен из обычного бруса 2х6, прикрепленного к стене дома с помощью шурупов. Каркас для всего коллектора монтируется как единое целое прямо на стене, что позволяет избежать работы по подключению нескольких коллекторов. Слой полиизоциануратной изоляции, размещенный у стены, отделяет поглотитель от сайдинга дома.Обязательно используйте жесткую изоляционную плиту полиизо. Если вы используете синюю, розовую или белую изоляционную плиту из полистирола, она расплавится — поверьте мне. Полиизо немного сложнее найти, но оно есть на большинстве складов пиломатериалов.

    Одной из приятных особенностей сборки собственного коллектора является то, что вы можете сделать его точно подходящего размера для имеющегося у вас места. В моем случае это дало мне примерно на 50 процентов больше площади, чем позволили бы коммерческие солнечные коллекторы стандартного размера.

    Остекление коллектора выполнено из поликарбоната с двойными стенками, который является тем же материалом, который используется для остекления большинства теплиц.Это привлекательный материал, с которым легко работать и который легко найти. Кроме того, двойное остекление снижает потери тепла от поглотителя и повышает эффективность коллектора, особенно в холодном климате. Окантовка остекления и заглушки изготовлены из «дерева» ПВХ, что снижает затраты на техническое обслуживание и имеет приятный внешний вид.

    Поскольку это система с обратным сливом, все трубопроводы от бака-накопителя к коллектору должны иметь уклон в сторону бака, чтобы вода стекала при отключении насоса.

    Резервуар для хранения воды

    Один большой резервуар без давления хранит нагретую солнцем воду как для воды, так и для отопления помещений.Резервуар представляет собой хорошо изолированный фанерный ящик, облицованный водонепроницаемым резиновым вкладышем EPDM (обычно используется для облицовки кровли или прудов).

    Бак, который я построил для этого солнечного водонагревателя, вмещает 164 галлона воды. Фанера обрамлена тщательно разработанной рамой 2 на 4, которая выдерживает водные нагрузки. Этот тип бака был разработан еще в 1980-х годах, и он зарекомендовал себя как долгий срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Футеровка из EPDM, вероятно, прослужит 15 лет (некоторые могут прослужить до 30 лет), после чего футеровку можно будет относительно легко заменить без замены всего бака.

    После того, как ящик для резервуара был построен, внутренняя часть облицована 2-дюймовой изоляцией из жесткого пенопласта из полиизоцианурата, а затем установлен цельный кусок футеровки из резины EPDM. Это завершается изолированной крышкой, также покрытой EPDM. Все водопроводные соединения с резервуаром находятся в верхней части резервуара, поэтому не требуется проникновение облицовки ниже ватерлинии. Я добавил второй слой изоляции снаружи бака, чтобы еще больше уменьшить потери тепла.

    Вода для бытовых нужд нагревается за один проход через погруженный в воду 300-футовый змеевик из PEX диаметром 1 дюйм. Змеевик из трубы PEX вмещает около 10 галлонов воды, которая всегда полностью нагревается до температуры резервуара. После того, как первоначальные 10 галлонов были израсходованы, змеевик PEX действует как теплообменник для нагрева холодной воды, проходящей через него. Хотя PEX не обладает высокой проводимостью и обычно не является лучшим выбором для теплообменника, большой змеевик имеет такую ​​большую площадь поверхности (90 квадратных футов), что на самом деле он отлично подходит для этой цели. Соединения бытовой воды со змеевиком PEX выполняются снаружи резервуара, поэтому питьевая вода проходит через резервуар одним непрерывным путем без фитингов внутри резервуара, что снижает вероятность утечек.

    Теплый пол

    Система лучистого обогрева пола состоит из петель полудюймовой трубы PEX, которые прикрепляются скобами к нижней части пола. Насос прокачивает горячую воду из верхней части солнечного бака через петли в полу и обратно в нижнюю часть бака. Здесь нет теплообменников, расширительных бачков или антифриза — только трубы и насос. Я использовал теплораспределительные пластины, чтобы более эффективно передавать тепло от PEX в пол, и поместил их под пол с подогревом, чтобы стимулировать восходящий путь тепла.Если водяной теплый пол в вашем доме невозможен, вы также можете использовать водяные плинтусные радиаторы.

    Регулятор лучистого теплого пола состоит из двух последовательно соединенных термостатов для включения питания циркуляционного насоса. Первый термостат измеряет температуру в помещении и включается, если температура в помещении ниже желаемой. Второй термостат измеряет температуру бака и срабатывает всякий раз, когда бак превышает установленную температуру. Когда оба термостата включены, он активирует насос, который направляет горячую воду из бака по напольным петлям.

    Производительность и стоимость

    Я предполагаю, что для большинства семей в большинстве мест эта система обеспечит почти 100 процентов их потребностей в нагреве воды для бытовых нужд (хотя эта эффективность может снизиться, если вы решите оптимизировать систему для отопления помещений). Рассчитать, сколько тепла он может производить, гораздо сложнее, потому что существует очень много переменных. На моем веб-сайте Build It Solar я рассказываю, как рассчитать эту цифру для отдельных домов. Коллектор площадью 100 квадратных футов в моей системе близок к минимальному размеру, который я бы порекомендовал для комбинированного отопления помещения и нагрева воды, и, хотя он обеспечит некоторое полезное отопление помещения и хороший нагрев воды для бытовых нужд, он не сократит ваши счета за отопление на крупная фракция.Для большего влияния на обогрев помещения, сделайте коллектор большего размера и соответственно увеличьте размер резервуара. В большинстве случаев это был бы практичный и экономичный вариант. Единственная причина, по которой коллектор в моей системе меньше, заключается в том, что мне не хватило места на стене.

    Солнечный водонагреватель, показанный на фотографиях, стоит чуть больше 2000 долларов США вместе с солнечным коллектором площадью 100 квадратных футов. Удвоение размера коллектора, что значительно улучшит его эффективность обогрева помещений, приведет к увеличению стоимости примерно до 3000 долларов.

    Срок окупаемости солнечной части нагрева воды в большинстве случаев составляет около трех лет (см. нашу диаграмму с разбивкой затрат). Срок окупаемости отопления помещений оценить сложнее, но, вероятно, он несколько больше. Кроме того, в этот список не включены какие-либо скидки, которые могут еще больше снизить стоимость вашей системы.

    Вы можете упростить систему, чтобы использовать только солнечный нагрев воды, уменьшив размер коллектора и бака и убрав компоненты лучистого обогрева пола. Фактически, эта система была создана на основе более ранней конструкции, предназначенной только для нагрева воды.Также было бы неплохо немного наклонить коллектор, чтобы улучшить его круглогодичную работу. Эти изменения могут сделать простую солнечную систему нагрева воды, которая стоит около 1000 долларов и обычно окупается менее чем за три года. Точно так же вы можете изменить систему, чтобы обеспечить только солнечное отопление, а не горячую воду для бытовых нужд.

    Самодельные коллекторы можно заменить на коммерческие коллекторы. Это увеличивает стоимость системы, но также позволяет ей претендовать на федеральный налоговый кредит, который частично компенсирует увеличение стоимости.

    Вы можете найти гораздо больше информации о том, как построить эту систему, на Build It Solar. Если вы столкнетесь с трудностями или у вас есть предложения по дальнейшему улучшению, свяжитесь с автором по адресу [email protected]

    Подробнее: Посмотрите, сколько стоит проект Гэри в Монтане, и определите, сколько он может стоить для вас, в Анализе затрат на солнечную систему нагрева воды своими руками.

    Солнечное отопление для более горячих бассейнов

    Использование солнечной энергии для обогрева плавательного бассейна

    Солнечное отопление для бассейна является одним из наиболее экономически эффективных способов использования солнечной энергии на сегодняшний день. Большинству плавательных бассейнов требуется какая-либо форма подогрева бассейна либо для повышения температуры в бассейне в весенний и осенний сезоны, либо для поддержания постоянной температуры воды в течение летнего сезона, когда бассейн используется больше всего. Как правило, рекреационные и садовые бассейны требуют только низкотемпературного тепла, где неконцентрирующие солнечные плоские коллекторы наиболее эффективны.

    Как мы видели ранее, солнечные плоские коллекторы улавливают свободную энергию солнца, которую затем можно использовать для нагрева воды в вашем бассейне, обеспечивая экономичную альтернативу дорогим традиционным газовым или электрическим нагревателям для бассейнов.

    Установив систему солнечного подогрева бассейна , использование обычного бассейна может быть увеличено до четырех месяцев в году только за счет использования тепловой энергии солнца. Тип солнечной системы нагрева бассейна будет варьироваться в зависимости от конструкции бассейна, местоположения и доступного солнечного света, но основной принцип остается прежним.

    Нагрев бассейна с помощью солнечных тепловых панелей

    Вода в бассейне циркулирует через плоский солнечный коллектор, обычно устанавливаемый на крыше или рядом с бассейном, нагревается за счет солнечной энергии и поглощается водой, протекающей по через него до того, как нагретая вода вернется обратно в бассейн.

    Системы обогрева плавательных бассейнов не требуют отдельного резервуара для хранения воды, так как сам бассейн служит резервуаром для хранения, и в большинстве случаев фильтрационный насос бассейна может использоваться для циркуляции воды в бассейне через солнечные панели, что делает его активным. система с принудительной циркуляцией.

    Комфортная температура воды для плавания относительно низка по сравнению с другими видами использования горячей воды, такими как ванны и душевые. Плоские солнечные коллекторы наиболее эффективны при низких температурах и поэтому хорошо подходят для обогрева бассейнов, где необходимо нагреть большой объем воды всего на несколько градусов выше температуры окружающей среды, а не нагревать меньший объем до гораздо более высокой температуры. Солнечная система нагрева подходящего размера может плавно поднять температуру в бассейне по крайней мере на 5–10 o C (10–20 o F) выше нормальной температуры воды, поддерживая комфортную температуру для купания каждый раз, когда вода проходит через солнечный коллектор. .

    Обычно в летние месяцы, когда солнечная энергия наиболее сильна, подогрев бассейна не требуется, поэтому плавание в бассейне должно быть освежающим и комфортным, когда температура окружающей среды и сила солнца самые высокие, поэтому подогрев бассейна вода до максимально возможной температуры может быть нежелательной.Это означает, что высокие температуры, скажем выше 30 90 271 o 90 272 C (85 90 271 o 90 272 F), не требуются. Температура воды в бассейне от 24 до 28 90 271 o 90 272 C (75 – 82 90 271 o 90 272 F) должна быть достаточной для большинства людей, поскольку цель солнечной системы подогрева бассейна состоит в том, чтобы нагреть большое количество воды всего за несколько градусов.

    Кроме того, солнечная система подогрева бассейна может использоваться как для охлаждения, так и для обогрева плавательного бассейна. В самые жаркие летние месяцы прокачка воды из бассейна через солнечную систему ночью может охладить бассейн на несколько градусов за одну ночь до более освежающей температуры для плавания, если условия правильные, поскольку плоский коллектор может действовать как тепло. диспенсер (радиатор) к окружающей более прохладной ночной температуре.

    Такие требования к низкой температуре в бассейне можно легко удовлетворить с помощью простой системы нагрева бассейна с помощью солнечных коллекторов с использованием стационарных плоских коллекторов. Они могут эффективно нагревать воду примерно до 60 90 271 o 90 272 C (140 90 271 o 90 272 F), поэтому запаса достаточно, и нет необходимости использовать более дорогие вакуумные трубы или концентрирующие солнечные коллекторы. Когда речь идет о типах плоских коллекторов, подходящих для «солнечного нагрева бассейна», существует множество различных способов нагрева воды, поэтому вот несколько наиболее распространенных конструкций.

    Солнечные нагреватели для бассейнов

    Черная труба Солнечная — Этот тип солнечной системы обогрева бассейна очень прост, дешев и может быть установлен за считанные часы. Вода в бассейне перекачивается через змеевик или петлю из черной пластиковой полиэтиленовой трубы, проложенной на солнце, и при условии, что солнце светит прямо на пластиковый змеевик, вода выходит с другого конца теплее.

    Преимущество использования полиэтиленовых труб в бухтах заключается в том, что купить пластиковые трубы или шланги диаметром до 25 мм (1 дюйм) относительно дешево и с ними легко работать, поэтому добавление дополнительных труб в петлю обходится недорого.Кроме того, этот тип солнечной системы нагрева бассейна очень легко изменить или модифицировать до любого требуемого размера или длины.

    Однако недостатком солнечных петель из черной трубы является их низкая эффективность поглощения солнечной энергии, а также необходимость очень большой площади поверхности или длины трубы для обеспечения значительного поглощения тепла. Однако размещение змеевика поверх листа алюминиевой фольги или установка отражателей вокруг трубы немного улучшит его эффективность.

    Поскольку нагреватели для бассейна с черной трубой работают только под прямыми солнечными лучами, они страдают от больших потерь тепла, поэтому могут поднять температуру воды внутри трубы только на несколько градусов выше температуры окружающей среды.Пластиковые материалы труб, такие как: ПВХ, АБС, полипропилен, полиэтилен и т. д., как правило, не очень долговечны или устойчивы к прямому солнечному свету из-за деградации полимерного материала под воздействием ультрафиолета (УФ), а затем срок службы этого типа Солнечная система подогрева бассейна весьма ограничена парой сезонов.

    Отопление с открытым коллектором — солнечные панели для обогрева бассейна с открытым коллектором, также известные как капельные коллекторы , в основном представляют собой листы металла, по которым стекает или «стекает» вода.Поглотительная пластина коллектора окрашена в черный цвет для максимального поглощения солнечного излучения и изготовлена ​​из стального или медного листа, собирающего прямое солнечное излучение и преобразующего его в тепло. Пластины поглотителя большего размера увеличивают площадь поглощающей поверхности, в результате чего тепло отводится водой, протекающей непосредственно по пластине.

    Типовой солнечный коллектор для подогрева бассейна с открытым коллектором

    Этот тип солнечной системы обогрева бассейна очень прост в изготовлении и может быть легко изготовлен в домашних условиях.Солнечный коллектор может представлять собой либо черненую плоскую панель, либо кровельный лист гофрированного типа. Гофрированный лист размещается под углом к ​​солнцу и имеет в верхней части медный или пластиковый коллектор с рядом небольших отверстий по всей длине.

    Вода для плавательных бассейнов перекачивается из бассейна в верхний коллектор. Затем он вытекает из отверстий под низким давлением и стекает по поверхности листа под действием силы тяжести, поглощая тепло по мере продвижения.

    Металлический желоб или большая пластиковая водосточная труба расположены в нижней части листа для сбора нагретой воды, которая затем подается самотеком или перекачивается непосредственно в бассейн. Вода в бассейне будет нагреваться прямым солнечным излучением и передачей тепла от самого коллектора.

    Плоские открытые коллекторы иногда используют полоски резины или силикона, идущие вертикально вниз по листу, чтобы предотвратить стекание воды в одну сторону, даже если коллектор не идеально выровнен. Преимущество использования гофрированных листов заключается в том, что вода равномерно распределяется по всей ширине коллектора, так как она будет оставаться в ложбинах листа для сбора на дне.

    Хотя этот тип солнечного коллектора для подогрева бассейна очень прост и легок в изготовлении, у него есть один большой недостаток, заключающийся в том, что он не очень эффективен из-за значительных потерь. Потери на испарение, в частности, довольно велики из-за ветра, который может свободно обдувать поверхность поглотителя, охлаждая его, а также ветра, наносящего пыль и грязь на солнечную панель. Кроме того, со временем соли и другие подобные растворенные частицы загрязняют панель по мере испарения воды.

    Солнечные нагреватели для бассейнов с открытым коллектором также очень неэффективны при более высоких температурах воды и/или низких температурах окружающей среды, например, в холодные или пасмурные дни, поскольку в холодный день через панель может быть потеряно больше энергии, чем получено. Покрытие пластины поглотителя прозрачным прозрачным плоским или гофрированным поликарбонатным пластиком или тонким стеклянным листом поможет уменьшить некоторые из этих потерь, но увеличение потерь тепла из-за зазора теплого воздуха между листом коллектора и крышкой может затенить остекление при конденсации. тем самым уменьшая количество солнечного излучения, попадающего на коллектор.

    Сэндвич-солнечный коллектор – в плоскопанельном солнечном коллекторе типа сэндвич вода из бассейна течет между двумя металлическими пластинами поглотителя (также могут быть изготовлены из формованного пластика), которые приварены по периметру, образуя герметичную сэндвич-конструкцию. Две пластины теплопоглотителя, одна из которых называется верхней пластиной, а другая — нижней пластиной, также точечно сварены друг с другом через различные промежутки вдоль пластины, образуя узкие зазоры, называемые каналами, через которые протекает вода.

    Циркуляционная вода из бассейна входит в солнечный коллектор с одного конца, проходит через пустую многослойную конструкцию и выходит с другого конца, поглощая тепло из коллектора по пути.Поток воды продолжается в этом цикле, и температура постепенно увеличивается после каждого прохода через коллектор. Таким образом, сэндвич-солнечные коллекторы являются активными коллекторами, поскольку им требуется насос для циркуляции воды в бассейне через этот тип солнечной системы нагрева бассейна.

    Форма и размер многослойной конструкции важны для обеспечения хорошей связи между водой и пластиной коллектора, чтобы максимизировать скорость теплопередачи между ними. Некоторые конструкции пластин включают углубления, тиснение или ограничение потока в каналах, чтобы взбалтывать воду внутри каналов, предотвращая ее быстрое протекание через каналы, тем самым повышая ее эффективность.

    Сэндвич-солнечные коллекторы , используемые для систем солнечного обогрева бассейнов, намного эффективнее передают солнечную энергию, чем предыдущий тип открытого коллектора. Кроме того, поскольку неглазурованные сэндвич-солнечные коллекторы представляют собой герметичные панели, они не подвержены потерям от ветра и испарения.

    По конструкции они аналогичны коллекторам со встроенным коллектором или ICS , поскольку конструкция каналов позволяет хранить в них большой объем воды, увеличивая вес конструкции, если они установлены на крыше.Их высокая скорость потока и низкое давление в системе обеспечивают максимальную передачу тепла при одновременном снижении избыточной нагрузки на насос. Сэндвич-солнечные нагреватели для бассейнов также можно использовать ночью в обратном направлении для охлаждения воды в бассейне.

    Неглазурованный солнечный коллектор – Эти типы солнечных коллекторов для подогрева бассейна просты и недороги. Существует множество различных типов «неглазурованных» солнечных тепловых коллекторов, специально разработанных для использования в качестве нагревателей для бассейнов. Вышеупомянутый солнечный тепловой коллектор «сэндвич» также относится к семейству неглазурованных коллекторов.

    Неглазурованные солнечные тепловые коллекторы специально разработаны для применения при низких температурах, что делает их идеальными для обогрева бассейнов и спа-центров, и поэтому они изготовлены из полипропилена, стабилизированного ультрафиолетовым (УФ) излучением. Полипропиленовые пластиковые коллекторы полужесткие, но становятся более гибкими при нагревании на солнце. Неглазурованные солнечные коллекторы имеют малый вес, бывают различных форм и размеров и при правильном обслуживании и уходе могут нагревать воду в плавательных бассейнах до 20 лет.

    Неглазурованные солнечные системы обогрева бассейнов, обычно состоящие из ряда гладких или ребристых труб диаметром 1/4 дюйма (6 мм), проходящих по всей длине панели коллектора.

    Эти теплопроводные трубы либо прямые в параллельной конфигурации, либо одна единая непрерывная труба, уложенная в изогнутой змеевидной конфигурации.Эти теплопоглощающие стояки соединяются с верхним и нижним коллекторными трубами гораздо большего диаметра. Змеевидная конфигурация труб устраняет возможность утечек в коллекторе, обеспечивая более равномерный поток.

    Неглазурованные солнечные коллекторы очень похожи по конструкции на стандартные плоские коллекторы. Их конструкция отличается отсутствием прозрачной стеклянной или поликарбонатной крышки (отсюда их название «неглазурованный» коллектор) и теплоизоляции.

    Это связано с тем, что коллектор нагревает бассейн до той же температуры окружающей среды, что и бассейн, и имеет небольшие или нулевые тепловые потери, поэтому его не нужно изолировать. Затем температура воды, создаваемая неглазурованным солнечным коллектором для бассейна, зависит от температуры наружного воздуха, поэтому он не работает эффективно, если температура окружающей среды не выше температуры плавательного бассейна.Когда требуется нагреть бассейн до более высокой температуры, становится более важным утеплить коллектор, иначе потери на конвекцию будут недопустимо высокими.

    Поскольку коллекторы для бассейнов без остекления не имеют стеклянного покрытия, поглотитель солнечной энергии часто работает с более высокой эффективностью, чем коллекторы с остеклением. Это связано с тем, что прозрачная стеклянная (или поликарбонатная) крышка может блокировать или отражать до 20% поступающей солнечной радиации, то при определенных условиях они могут работать с большей эффективностью, чем стандартные застекленные водонагреватели.Однако эффективность быстро падает, если температура в бассейне превышает температуру окружающей среды более чем на 6-8°С. Кроме того, скорость окружающего ветра оказывает негативное влияние на эффективность поглотителя.

    Застекленный солнечный коллектор — используется для солнечных систем нагрева бассейна, очень похож на своих кузенов с горячей водой для бытовых нужд, подробно описанных в предыдущих уроках. Застекленный солнечный коллектор состоит из нержавеющей стали или других подобных трубных материалов, на которые не воздействуют и не разъедают химические вещества бассейна, которые прикреплены к пластине абсорбера из черного металла.Пластина и трубки помещены в изолированную коробку и покрыты листом стекла или листом поликарбоната (отсюда их название «застекленный» коллектор) для предотвращения потери тепла.

    Прозрачная крышка снижает потери тепла из передней части коллектора, а изоляция предотвращает потери тепла сзади и по бокам. Это означает, что они могут работать при более высокой температуре и менее подвержены влиянию ветра, дождя и низких температур воздуха.

    Застекленные солнечные коллекторы чаще используются для закрытых плавательных, оздоровительных или гидротерапевтических бассейнов и спа, где обычно требуется более высокая температура воды.Остекленные солнечные коллекторы также можно использовать для открытых бассейнов в прохладном или ветреном климате для круглогодичного обогрева бассейна. Однако недостатком стеклянных коллекторов является то, что они более дорогие, чем другие формы солнечного обогрева бассейна , что делает их использование в качестве системы солнечного обогрева бассейна менее привлекательным.

    Кроме того, стеклянные солнечные коллекторы могут использоваться не только для нагрева воды в бассейне, но и в бассейне, если в раздевалках требуется горячая вода. Например, солнечные тепловые коллекторы можно использовать для нагрева горячей воды для бытовых нужд в душевых, ваннах и т. д.

    Гидромассажные ванны и спа — Застекленные солнечные коллекторы также можно использовать для обогрева гидромассажных ванн и спа. Температура воды, необходимая для них, выше, чем для стандартного плавательного бассейна, обычно температура достигает более 40 90 271 o 90 272 C (100 90 271 o 90 272 F).

    Объем и открытая поверхность воды внутри джакузи или спа намного меньше, чем в бассейне, поэтому можно использовать солнечный тепловой коллектор меньшего размера.Высокая температура воды создает большие потребности в энергии, особенно когда ванна остыла за ночь или когда она не используется, поэтому обычно используются застекленные солнечные коллекторы, поскольку они могут нагревать воду до гораздо более высоких температур.

    Размеры солнечного нагрева бассейна

    Различные солнечные коллекторы, описанные выше, являются лишь несколькими примерами множества различных типов абсорбирующих пластин и конструкций водоводов, существующих сегодня для использования в системе солнечного нагрева бассейна, каждый из которых имеет свои индивидуальные преимущества и особенности. недостатки.

    Размер солнечного коллектора, необходимого для нагрева бассейна солнечными батареями, определяется многими факторами, в том числе: географическим положением; размер и форма бассейна; желаемая температура бассейна, сезон плавания и продолжительность времени, необходимого для подогрева бассейна, а также ветровые условия и затенение от деревьев, стен или заборов и т. д., но общее практическое правило заключается в том, что вам понадобится система, равная примерно 50 до 80% площади поверхности бассейна. Это площадь поверхности воды, а не объем воды.

    Солнечная термальная крышка для бассейна

    Солнечные тепловые панели для использования в системах обогрева плавательных бассейнов доступны в стандартных размерах панелей 4x 8 футов, 4x 10 футов, 4x 12 футов, которые можно установить рядом с бассейном. или на соседней крыше, что значительно упрощает установку насоса, фильтра и трубок.

    Нагрев плавательных бассейнов является популярным применением солнечной тепловой энергии, получаемой бесплатно от солнца, и установка солнечной системы обогрева бассейнов может сэкономить вам много денег по сравнению с более традиционными и стандартными электрическими или газовыми нагревателями для плавательных бассейнов.

    Если ваш бассейн находится под прямыми солнечными лучами, солнце помогает повысить и поддерживать температуру воды бесплатно. Во многих случаях вы можете добавить солнечную систему к существующему фильтрующему насосу и сантехнике, нагревающей воду в бассейне по мере ее фильтрации. Покупка и установка солнечной системы подогрева бассейна может быть значительной инвестицией, поэтому обязательно присмотритесь к ценам и получите наилучшее сочетание цены, производительности и гарантии.

    И последнее замечание: несмотря на то, что обогрев вашего бассейна может быть дорогостоящим вложением, вы можете сэкономить деньги на расходах на отопление вашего бассейна солнечными батареями и на размерах солнечного коллектора, просто используя тепловое покрытие для бассейна, также известное как покрытие для обогрева бассейна.Покрытие для обогрева бассейна действует как солнечное одеяло, помогая свести к минимуму потери тепла в ночное время, а также предотвращая потери химикатов и испарение воды в ветреную погоду, делая бассейн и солнечную систему более эффективными.

    Существует два основных типа покрытий для бассейнов: Термальные/непрозрачные покрытия, которые полностью покрывают поверхность бассейна и помогают предотвратить потери тепла и воды. Если эти покрытия остаются накрытыми в солнечную часть дня, они также могут передавать некоторое количество тепла в бассейн.

    Второй тип – это покрытия для солнечных бассейнов дискового типа, которые плавают на поверхности воды, поглощая солнечные лучи и помогая передавать солнечное тепло воде внизу.Эти плавающие крышки дисков также помогают предотвратить потерю тепла и воды как днем, так и ночью, помогая уменьшить размер и сложность системы солнечного нагрева бассейна.

    Сравнение конструкций и характеристик солнечных воздухонагревателей

    В моем последнем посте «Солнечное тепло: бесплатно» я рассказал некоторую справочную информацию о том, как использовать энергию солнца, чтобы обогреть свой дом . Строительство солнечного воздухонагревателя — это простой и полезный проект как для начинающих, так и для опытных мастеров-, и существует множество различных конструкций и планов — просто спросите у г-на Уилсона. Google.

    Самым популярным и универсальным солнечным обогревателем, сделанным своими руками, является автономный блок , который можно прикрепить к стене или крыше для дополнительного обогрева. Сегодня я собираюсь посмотреть на 4 самые популярные вариации этих агрегатов. И благодаря Гэри и Скотту , паре преданных энтузиастов солнечной энергетики, я могу поделиться кратким описанием сравнимой производительности, которую можно ожидать от этих устройств.

    Основы дизайна

    Все эти блоки имеют общие черты, и могут быть изготовлены с использованием основных электроинструментов и ручных инструментов .Многие из автономных солнечных воздухонагревателей, с которыми я сталкивался, основаны на раме 4 x 8 футов, хотя другие размеры могут быть столь же эффективными в зависимости от вашего конкретного дизайна и места.

    Во всех случаях это ключевые характеристики :

    • Рама – Рама обычно изготавливается из бруса 1 x 6 или 2 x 6. Внутренняя глубина обычно составляет от 3 до 4 дюймов в зависимости от конструкции.
    • Утепленная спинка – Здесь может теряться большая часть тепла.Рекомендуется от 1 до 2 дюймов полиизоцианурата. Боковая изоляция не менее важна.
    • Матовый черный интерьер – Все внутренние поверхности должны быть окрашены термостойкой матовой черной краской, чтобы максимально поглощать солнечное тепло.
    • Солнечный поглотитель – это сердце устройства. Поглотитель собирает тепло, которое передается воздуху, проходящему через нагретые поверхности.
    • Воздухозаборник/выпуск – Более холодный воздух поступает в блок (обычно снизу) и после отбора тепла от поглотителя выходит из верхней части блока.Это происходит либо в результате естественного процесса (термосифонирование), либо с помощью вентилятора с термостатическим управлением.
    • Остекление – Передняя часть блока закрыта прозрачным материалом, чтобы солнечные лучи падали на солнечный поглотитель и повышали внутреннюю температуру. Типичными материалами для остекления являются поликарбонат (лексан или двустенный), акрил или закаленное стекло.

    Солнечный поглотитель

    При прочих равных условиях материал , поглощающий солнечные лучи, и поток воздуха внутри «коробки» отличают представленные ниже конструкции.Это может оказать большое влияние на эффективность и эффективность работы подразделения в целом. Чтобы найти для правильную комбинацию теплопритока и расхода воздуха , может потребоваться немного экспериментов. Солнечный нагреватель, который может перемещать много воздуха 120F, более эффективен, чем воздух 160F, движущийся слишком медленно. Высокие температуры в салоне приводят к гораздо большим потерям тепла через остекление . Скорость вентилятора и размер воздуховода влияют на расход воздуха.

    В конструкциях, описанных ниже, не показан вентилятор, который обычно располагается на выпускном конце и прогоняет воздух через блок. Рекомендуется предусмотреть какую-либо заслонку для автоматического закрытия выпускного отверстия , когда внутренняя температура устройства падает ниже комнатной температуры , чтобы избежать обратного перекачивания теплого воздуха в устройство . Слой легкого пластика хорошо подходит для герметизации отверстия, если на выходном отверстии есть металлическая ткань. Хотя эти устройства показаны под наклоном к солнцу, в северных широтах их можно устанавливать и вертикально.

     
    Обратный проход Тип

    Коллектор обратного прохода существует уже давно, и существует несколько вариантов конструкции.Основная идея состоит в том, что воздух нагревается, когда он движется вверх за нагретым солнечным поглотителем . Могут быть добавлены чередующиеся перегородки, чтобы замедлить или нарушить воздушный поток для увеличения теплопередачи.

    Некоторые системы обратного прохода, монтируемые на окнах, позволяют холодному внутреннему воздуху поступать через изолированную камеру сзади. Воздух нагревается по мере того, как он поднимается, проходя за солнечным поглотителем. Поглотитель также может быть расположен так, чтобы воздух мог проходить с обеих сторон для большего контакта с поверхностью.Нагретый воздух выходит из верхней части устройства.

     
    Тип двойного экрана

    Коллектор экрана является еще одним распространенным типом, который часто используется, и это самый простой и недорогой в сборке . Черный сетчатый экран обеспечивает большую контактную поверхность для передачи тепла движущемуся воздуху, при этом добавляя очень небольшое сопротивление к потоку воздуха . В большинстве случаев экран наклонен внутри коробки, поэтому экран находится ближе к стеклу в верхней части устройства.Слой черной оконной сетки можно прикрепить степлером к каждой стороне деревянной рамы и установить внутри коробки.

    В тестах, проведенных Гэри и Скоттом, не было обнаружено заметной разницы в характеристиках между металлом и стекловолокном оконных экранов. Как и в случае со всеми солнечными обогревателями, старайтесь держать как можно больше воздуха подальше от остекления, чтобы уменьшить потери тепла .

     
    Алюминиевый софит Тип

    Поглотитель алюминиевого потолочного перекрытия, по сути, представляет собой вариант поглотителя экрана и работает по тому же принципу.Солнечный поглотитель изготовлен из панелей из имеющегося в продаже перфорированного потолочного материала . Поглотительная панель сконструирована путем установки планок по периметру внутри коробки, при этом нижняя планка прилегает к задней части устройства, а верхняя — близко к остеклению. Боковые планки проходят по диагонали, чтобы обеспечить непрерывную монтажную поверхность для перфорированного потолка. Поднимающийся воздух забирает тепло, очищая нагретую поверхность, проходя через перфорации и выходя через верхнее вентиляционное отверстие.Стоимость материалов выше для этого типа по сравнению с экранным поглотителем.

     
    Тип тубы (алюминиевые банки для поп-музыки или водосточный желоб)

    Солнечные нагреватели типа «всплывающая банка» приобрели популярность в последние годы, и их близкий родственник, использующий алюминиевые водосточные трубы, вышел на рынок. Оба этих коллектора работают по одним и тем же принципам, поэтому я буду рассматривать их вместе. Солнечный поглотитель в этих устройствах представляет собой набор металлических трубок , через которые проходит воздух, попутно собирая тепло.

    Уникальной особенностью коллекторов трубчатого типа является то, что они используют герметичные камеры наверху и внизу для направления воздуха через трубки . Воздух поступает в нижнюю камеру, обычно около центра устройства. Некоторые производители добавляют дефлекторы для более равномерного распределения воздушного потока по всем трубкам . Поскольку нагнетательная камера герметична и изолирована от остекления, воздух может перемещаться только вверх по трубам, забирая тепло с поверхности по мере движения. Нагретый воздух выходит из трубок в верхнюю камеру , откуда вентилятор вытягивает его в помещение.

    Основное различие , которое я вижу между использованием консервных банок и водосточных труб , заключается в стоимости материалов по сравнению с вашим трудом . Баночки из-под попсы дешевы и их легко собирать, но требуется много работы, чтобы очистить, вырезать верх и низ, склеить силиконом, а затем покрасить пару сотен из них . Водосточные трубы можно было бы очень быстро и легко разрезать, покрасить и установить в блоке, но они стоили бы дороже. Я не видел никаких сравнительных данных между двумя типами , чтобы увидеть, является ли один более эффективным, чем другой.



    Какой тип коллектора более эффективен?

    Сравнение эффективности конструкций солнечных нагревателей, сделанных своими руками, — это довольно поверхностная область в лучшем случае. Каждый строитель использует свои собственные методы измерения температуры, расхода воздуха и эффективности, поэтому короткий ответ таков: никто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не знает наверняка .

    С положительной стороны, зимой 2010-2011 гг. энтузиасты солнечной энергетики Гэри Рейса и Скотт Дэвис потратили время и усилия на проведение параллельных сравнительных испытаний на нескольких конструкциях, описанных выше.Несмотря на то, что Гэри и Скотт живут в разных частях США, они использовали одни и те же материалы и конструкции для своих испытаний и получили схожие результаты . Вы можете ознакомиться с их всесторонним сравнительным тестом, который включает методологию, графики, тепловизионные изображения и другие данные. подробности на BuildItSolar.com.


     

    Так что же они нашли?

    В двух словах:

    Тип экрана:

    Лучшая общая производительность, а также самый дешевый и простой в сборке .И Гэри, и Скотт были удивлены и использовали этот дизайн для справки при тестировании других.

    Алюминиевый софит Тип:

    Производительность в основном соответствует эталонному типу экрана, но немного сложнее и дороже в изготовлении.

    Тип обратного прохода:

    Высокий перепад давления (плохой). Производительность От -10 до -20% по сравнению с эталонным типом экрана. Возможно улучшение путем редизайна. (См. тепловое изображение выше)

    Тип трубки – (испытан алюминиевый водосточный желоб)

    Во время испытаний производительность составляла от -40 до -50 % от эталонного типа экрана.Это самая дорогая конструкция, и Гэри чувствовал, что есть возможности для улучшения, особенно в плане выравнивания воздушного потока во всех трубах. Будущие тесты, вероятно, покажут улучшенную производительность.

    Планы моего солнечного обогревателя

    В течение последнего года или около того я думал, что нагреватель для поп-банки был моим лучшим вариантом с точки зрения стоимости и эффективности. Изучив результаты анализов Гэри и Скотта, я пересматриваю свой план. Вдохновленный превосходными характеристиками, более низкой стоимостью и более простой конструкцией коллектора сетчатого типа , я начал работать над «портативным» блоком экранного поглотителя для решения конкретной ситуации в моем доме.

    Как только я закончу и сделаю несколько пробных запусков, я поделюсь результатами.

     

    Похожие сообщения на этом сайте :

    Портативный пассивный солнечный нагреватель воздуха
    Солнечное тепло: бесплатно
    Земные корабли: устойчивая и самодостаточная жизнь
    Домашняя солнечная энергия: новые варианты финансирования, делающие его доступным Комплекты

     

    Изображения: BuildItSolar.ком; brianshomebrewsolar;

    Родственные

    Опыт строительства здания с практически нулевым энергопотреблением

    В 2015 году Ruukki завершила строительство исследовательского центра Университета прикладных наук Хяме в Финляндии, были применены самые передовые технологии строительства, позволившие достичь практически нулевого энергопотребления.

    Для достижения наилучших эксплуатационных характеристик здания в проекте реализованы такие решения, как облегченный каркас конструкции, энергосберегающие сэндвич-панели, солнечные панели, солнечный коллектор, геотермальная система, змеевиковое отопление и кондиционирование, светопрозрачные фасады из поликарбоната, технология «умный дом».

     

    Автор проекта — архитектурное бюро Ajan Arkkitehdit. Применение в данном проекте высокоэффективных энергосберегающих технологий позволило преодолеть самые высокие современные требования энергоэффективности.

     

    Важно отметить, что здание возведено на севере Европы, в Скандинавии, и даже в условиях местного сурового климата авторам удалось создать проект с практически нулевым энергопотреблением.

     

    Стальной каркас

     

    В основе проекта лежит легкий металлический каркас, его применение позволило построить здание площадью 1500 м 2 всего за 3 недели.

     

    Сэндвич-панели

     

    Применение высокоэнергоэффективных сэндвич-панелей Ruukki из минеральной ваты с уплотнением EPDM в сочетании с герметизацией горизонтальных швов алюминиевой лентой обеспечило наилучшую энергоэффективность здания (термическое сопротивление R0 = 0,16 Вт/м 2 *K) (q50 = 0,76 м 3 /ч*м 2 ).

     

    Солнечные панели

     

    20 м 2 Солнечные панели Ruukki интегрированы в фасад здания, вырабатывая электроэнергию даже в пасмурную или туманную погоду.Мощность таких панелей составляет до 152 Вт/м 2 , что сравнимо с потреблением 25 стандартных энергосберегающих ламп.

     

    Солнечный коллектор

     

    На крыше солнечный коллектор встроен в складной профиль Ruukki Classic. Помимо получения дополнительной электроэнергии, такое решение позволяет сохранить красоту и полную герметичность кровельного покрытия.

     

    Геотермальная система

     

    Здание оснащено инновационной технологией отопления и кондиционирования, работающей за счет теплового насоса в сочетании с системой потолочных радиаторов.

     

     

    Потолочная змеевиковая система отопления и кондиционирования обеспечивает максимальный комфорт для людей и позволяет снизить энергоресурсы зданием до 7%.

     

    Для дополнительной экономии на кондиционировании крыша выполнена в светлых тонах, что обеспечивает минимальный нагрев здания летом.

     

    Дневной свет

     

    Панорамные окна, ориентированные на юг, выполнены из матового поликарбоната и имеют высокие показатели энергоэффективности (термическое сопротивление R0 = 0/84 Вт/м2*К).Это также создает максимальное количество прямых солнечных лучей в помещении и комфортное освещение без мерцания.

     

    Умный дом

     

    Здание оборудовано системой датчиков, контролирующих такие параметры, как степень освещенности помещений, количество вырабатываемой электроэнергии, уровень снеговой нагрузки на крышу и др.

     

    Энергия эффективность

     

    Благодаря техническим решениям Ruukki в здании достигнуто снижение эксплуатационных расходов 2.в 5 раз по сравнению со средними показателями для аналогичных зданий.

     

    Изображения на фасаде

     

    Фасад здания выполнен по технологии Ruukki.

     

    Expression с нанесенной на внешнюю облицовку композицией «Облака» финского дизайнера Кати Лехтонен.

     

    Cor-Ten

     

    Еще одним уникальным фасадным решением стало применение облицовки с использованием атмосферостойких стальных профилей Cor-ten.Такая сталь обладает уникальным свойством менять со временем свой цвет от серебристого до насыщенного коричневого.

     

    Обрешетка

     

    Интересным дизайнерским ходом стало применение обрешетки разных цветов, что позволило лаконичному серому фасаду заиграть яркими красками.

     

    Интерьер

     

    Внутри здания применены перфорированные стальные облицовочные ламели, что повысило акустический комфорт в помещении и создало уникальный дизайн интерьера.

     

    Расчетный период окупаемости инвестиций в энергоэффективность по данному проекту составляет 9 лет. В этом случае срок окупаемости аналогичного проекта в Украине может составить около 4-5 лет.

     

    Передовые строительные решения Ruukki позволили сделать проект не только коммерчески привлекательным, но и выразительным.