Plakana tipa konstrukcijas izgatavošana
Vasarnīcā vai piepilsētas rajonā trīs cilvēku ģimenes mājsaimniecības vajadzībām pietiek ar ūdens sildītāju ar 2 m2 platību 200 litru tvertnei. Lai patstāvīgi saliktu saules kolektoru, jums būs nepieciešams:
- absorbētāja korpuss izgatavots no saplākšņa un koka dēļiem;
- lokšņu tērauds, varš vai alumīnijs saules enerģijas absorbētājam;
- bezšuvju cauruļu režģis dzesēšanas šķidrumam;
- izolācijas materiāls (minerālvate, Penofol, putuplasts);
- stikls, kura biezums ir lielāks par 5 mm;
- ietilpība 200 l;
- 6–7 m vara caurule siltummainim;
- karstumizturīga melna krāsa;
- instrumenti koka un metāla apstrādei, metināšanas iekārta, fiksācijas materiāli, silikons.
Lai ietaupītu naudu, var iztikt bez metāla absorbētāja, bet kā infrasarkanā starojuma absorbētāju izmantot koka korpusa aizmugurējo sienu, kas jākrāso melnā krāsā. Vara caurules tiek aizstātas ar polipropilēnu. Tējas izmaksas to savienošanai ir daudz zemākas nekā metināšana.
Soli pa solim sniegta instrukcija palīdzēs jums izveidot saules kolektoru ar savām rokām:
- Dzesēšanas šķidruma režģis ir metināts no metāla caurulēm.
- Ja ir absorbētāja metāla loksne, tai piemetina cauruļu režģi.
- Saskaņā ar rasējumiem tiek sagriezts saplāksnis un uzstādīts korpuss.
- Ja tiek izmantotas plastmasas caurules, tās tiek piestiprinātas ar klipiem uz pamatnes un savienotas viena ar otru ar veidgabaliem.
- Korpuss un režģis ar absorbētāju ir pārklāti ar melnu krāsu.
- Zem lokšņu absorbētāja tiek ieklāta izolācija vai sildītājs ir izolēts no ārpuses.
- Stikla nostiprināšanai pa korpusa perimetru no dēļiem ir izgatavots rāmis, kurā tiek urbti ieplūdes un izplūdes caurumi caurulēm.
- Kolektora augšējā vāka stikla daļas ir savienotas ar alumīnija stūriem.
- Blīvējums ar silikonu.
Siltummaiņa ražošanas tehnoloģija sastāv no uzglabāšanas tvertnes izolācijas, vara spoles ieplūdes un izejas organizēšanas, caur kuru cirkulēs dzesēšanas šķidrums. Uzstādiet kolektoru uz 50x50 mm stieņu atbalsta, kas piestiprināts ar metāla stūriem, jo konstrukcijas svars pat bez ūdens ir diezgan iespaidīgs.
Kolekcionāri no netradicionāliem materiāliem
Klasiskā saules ūdens sildītāja ražošanas vispārējā shēma un rokasgrāmata dod iespēju konstrukciju pašmodelēt, izmantojot improvizētus līdzekļus, šūnu polikarbonātu un plastmasas šļūteni. Jūs pats varat izgatavot nelielu kolektoru no vecā ledusskapja freona ķēdes. Spole ir nostiprināta rāmī, aizmugurējā siena ir izolēta un no augšas pārklāta ar stiklu.
Vienkāršāko baseina sildītāju vasarnīcā var izgatavot, izmantojot dārza šļūteni, kas ir savīta spirālē un uzlikta uz putuplasta izolatora. Stikls rada siltumnīcas efektu un plastmasas caurule ātri uzsilst. Lai palielinātu sistēmas veiktspēju, vairākas spirāles ir virknē savienotas viena ar otru.
Vieglāko un izturīgāko polikarbonāta saules kolektoru salikt nebūs grūti, ja iegādāsieties:
- polikarbonāta šūnveida loksnes 1000x2000 mm 4 mm biezas - 2 gab (siltumnesējam un aizsargpārklājumam);
- putas aizmugurējās sienas izolācijai;
- 2 m PVC caurules ar diametru 32 mm - 2 gab;
- aizbāžņi un vītņoti stūri caurulēm - 2 gab.
Instrukcija palīdzēs izgatavot ūdens sildītāju no polikarbonāta:
1. Izveidojiet rasējumus un salieciet pamatnes rāmi, ievērojot kokapstrādes rokasgrāmatu.
2. Izmantojot urbi ar diska sprauslu caurulēs, ir nepieciešams veikt gareniskus griezumus visā polikarbonāta loksnes platumā.
3. Polikarbonāta malas apstrādā ar smilšpapīru un attauko.
4. Izgriezumos tiek ievietotas plāksnes, lai tās neaizsprostotu caurules lūmenu.
5.Savienojumi ir noslēgti ar karsto līmi plastmasai.
6. Krāsots ar melnu krāsu.
7. Pievienojiet veidgabalus un pārbaudiet.
Pašdarināta saules kolektora montāžas process
Šī saules enerģijas produkta montāžas sākums sākas ar spoles izgatavošanu. Ja jums izdevās uzņemt gatavu spoli, galīgā montāža prasīs daudz mazāk laika. Izvēlētā spirāle ļoti rūpīgi jānomazgā zem tekoša ūdens (vēlams karstā), lai no iekšpuses nomazgātu visus aizsprostojumus un atbrīvotos no freona atlikumiem. Ja neatradāt piemērotas caurules, tad veikalā varat iegādāties pareizo daudzumu. Bet šajā gadījumā jums būs jāizgatavo pati spole. Lai to izgatavotu, sagrieziet caurules vajadzīgajā garumā. Tālāk, izmantojot stūra pārejas, pielodējiet tos spoles struktūras veidā. Tālāk, lai kolektoru varētu pieslēgt ūdens apgādes sistēmai, lodēt ¾ santehnikas pārejas uz spoles malām. Spoles formai un dizainam ir vairākas iespējas, piemēram, jūs varat lodēt caurules "kāpņu" formā (ja plānojat ieviest šo iespēju, tad iegādājieties adapterus, kas nav stūri, jums būs nepieciešami tee) .
Saules kolektora montāža
Pēc tam uz iepriekš sagatavotas metāla loksnes uzklājat selektīvu pārklājumu ar melnu matētu krāsu, vēlams to darīt vismaz pāris slāņos. Pagaidiet, līdz gaisa plūsma izžūst krāsu, un sāciet lodēt spoli (nekrāsotā puse). Visai spoles konstrukcijai jābūt pielodētai visā cauruļu garumā, to darot, jūs garantējat visefektīvāko siltuma pārnesi un rezultātā maksimālo siltuma pārnesi uz ūdens apgādes sistēmu. Ja darīsit visu pareizi, jūsu samontētais saules kolektors darbosies kā paredzēts.
Kādi materiāli jums būs nepieciešami
Lai savāktu savu saules kolektoru, jūs varat atrast visus nepieciešamos instrumentus un materiālus parastā datortehnikas un santehnikas veikalā.
Lai izstrādātu ierīci, jums būs jāuzkrāj:
vara caurules 18 mm izmēra (kalpos kā materiāls spoles izveidošanai);
- santehnika un stūru pārejas ar izmēru 18 mm;
- metāla loksne (apmēram 0,8 mm bieza);
- siltumizolācija;
- lodāmurs;
- šūnu polikarbonāts;
- saplāksnis ar koka stieņiem vai alumīnija loksnēm un stūriem;
- izsmidzināma melna krāsa (jābūt karstumizturīgai);
- absorbētājs un minerālvate.
Kā izveidot selektīvo pārklājumu
Augstas efektivitātes kolektoram ir augsta saules enerģijas absorbcijas pakāpe. Stari nokrīt uz tumšas virsmas, pēc tam to silda. Jo mazāk starojuma tiek atvairīts no saules kolektora absorbera, jo vairāk siltuma paliek Saules sistēmā.
Lai nodrošinātu pietiekamu siltuma uzglabāšanu, ir nepieciešams selektīvs pārklājums. Ir vairākas ražošanas iespējas:
- Pašdarināts selektīvs kolektora pārklājums - izmantojiet jebkuru melnu krāsu, kas pēc žāvēšanas atstāj matētu virsmu. Ir risinājumi, ja kā kolektora absorbētājs tiek izmantots necaurspīdīgs tumšs eļļas audums. Siltummaiņa caurulēm, kārbu un pudeļu virsmai tiek uzklāta melna emalja ar matētu efektu.
- Speciāli absorbējoši pārklājumi – var iet arī citu ceļu, iegādājoties īpašu kolektora selektīvo krāsu. Selektīvo pārklājumu sastāvā ir polimēru plastifikatori un piedevas, kas nodrošina labu adhēziju, karstumizturību un augstu saules gaismas absorbcijas pakāpi.
Saules sistēmas, kuras vasarā izmanto tikai ūdens sildīšanai, var labi iztikt, krāsojot absorbētāju melnu ar parasto krāsu. Pašdarinātiem saules kolektoriem mājas apkurei ziemā jābūt ar augstas kvalitātes selektīvo pārklājumu. Jūs nevarat taupīt ar krāsu.
Pašdarināta vai rūpnīcas saules sistēma - kura ir labāka
Ir nereāli mājās izgatavot saules kolektoru, kuru tehnisko īpašību un veiktspējas ziņā varētu salīdzināt ar rūpnīcas produktiem. Savukārt, ja nepieciešams nodrošināt pietiekami daudz ūdens āra dušai, ar saules enerģiju pietiks, lai darbinātu vienkāršu paštaisītu ūdens sildītāju.
Kas attiecas uz šķidruma kolektoriem, kas darbojas ziemā, pat ne visas rūpnīcas saules sistēmas var darboties zemā temperatūrā. Visiem laikapstākļiem paredzētas sistēmas, tās visbiežāk ir ierīces ar vakuuma siltuma caurulēm, ar paaugstinātu efektivitāti, kas spēj darboties līdz -50 ° C temperatūrai.
Rūpnīcas saules kolektori bieži ir aprīkoti ar rotējošu mehānismu, kas atkarībā no Saules atrašanās vietas automātiski pielāgo paneļa slīpuma leņķi un virzienu kardinālajiem punktiem.
Efektīvs saules ūdens sildītājs ir tāds, kas pilnībā atbilst tam uzticētajiem uzdevumiem. Lai vasarā uzsildītu ūdeni 2-3 cilvēkiem, jūs varat iztikt ar parastu saules kolektoru, kas izgatavots ar savām rokām no improvizētiem līdzekļiem. Apkurei ziemā, neskatoties uz sākotnējām izmaksām, labāk ir uzstādīt rūpnīcas saules sistēmu.
Saules enerģijas pārvēršana elektroenerģijā
Saules enerģija attīstās divos virzienos, pusvadītāju pārveidotāji ģenerē elektrību no dienas gaismas. Saules sistēma darbojas, pateicoties fotoelementiem, kas sastāv no divām silīcija plāksnēm ar dažādu vadītspēju. Vienā ir negatīvo daļiņu pārpalikums, otrā - trūkums. Gaismas ietekmē starp katodu un anodu sākas elektronu kustība un rodas strāva. Mūsdienu tehnoloģijas ļauj ražot mono- un polikristāliskā silīcija vafeles, pirmajām ir ilgāks kalpošanas laiks un augsta efektivitāte, otrajām ir zemas izmaksas.
Viena fotoelementa veiktspējai ir maza nozīme, tāpēc saules paneļi tiek savākti no tiem. Vienkāršākais gaismas enerģijas ģenerators ir pusvadītāju plākšņu virkne ķēde ar kopējo spriegumu. Parastajiem fotoelementiem ir 3,6 A un 0,5 V parametri. No 36 šīm plāksnēm var salikt standarta konstrukciju, kas radīs 18 V strāvu, kas atbilst aptuveni 60 vatiem. Lai palielinātu strāvas stiprumu, paralēli tiek pieslēgti vairāki saules paneļi, savukārt sistēmas jauda palielinās, un spriegums paliek nemainīgs.
Fotoelementi diennakts gaišajā laikā darbojas kā enerģijas ģeneratori, aptumšoti pārvēršas par strāvas kolektoriem, var pārkarst un sabojāties. Lai aizsargātu saules sistēmu no zudumiem dienas laikā un akumulatora nakts izlādes, katram panelim virknē tiek pievienota pusvadītāju diode.
Tie uzglabā fotoelektrisko elementu radīto enerģiju baterijās ar zemāku spriegumu. Tā kā saules paneļi aptumšošanas laikā darbojas ar pārtraukumiem, tie ir savienoti ar tvertni caur kontrolieri. Tas nodrošina aizsardzību pret akumulatora pārlādēšanu un pārslēdz sistēmu uz rezistoru. Lai izmantotu saules gaismu sadzīves elektrotīklā, ķēdē ir uzstādīts invertors, kas līdzstrāvu pārvērš maiņstrāvā.
Saules paneļus var montēt ar savām rokām no gataviem fotoelementiem un paštaisīta rāmja:
1. Sistēmas jaudu nosaka paredzamās slodzes, pēc tam tiek aprēķināts nepieciešamais plākšņu skaits un platība, ko tās aizņems.
2. Seklā korpusa apakšdaļa fotoelementu novietošanai ir izgatavota no saplākšņa. Sānos ir nepieciešams izveidot caurumus ventilācijai un iekšējā spiediena izlīdzināšanai.
3. Par plākšņu substrātu tiek izmantota skaidu plātne, bet aizsardzībai pret atmosfēras nokrišņiem tiek izmantots organiskais stikls, kas izturēs krusas triecienus.
4. Fotoelementus novieto ar priekšpusi uz leju uz pamatnes tā, lai starp tiem būtu 5 mm atstarpe.
5. Vienas plāksnes savienojošie vadītāji ir novietoti pāri otras plāksnes lodēšanas punktiem.Izmantojiet mazjaudas lodāmuru, lodmetālu un plūsmu.
6. Fotoelementu ķēdes tiek nostiprinātas virknē, izmantojot vara stiepli vai speciālu kopni.
7. Paneļi tiek apgriezti un kopā ar pamatni tiek uzstādīti korpusā. Pievienojiet diodes un izvelciet vadus caur caurumu apakšā, lai izveidotu savienojumu ar akumulatoru.
8. Pārklājiet rāmi ar organisko stiklu, noblīvējiet šuves ar silikonu. Veiciet akumulatora pārbaudi.
| Sistēmas tips | Izmērs, mm | Absorbējošais materiāls | Cena, rubļi | Ražotājs |
| Plakanais kolektors sezonas ūdens sildīšanai: | ||||
| Piekūna efekts-A | 2000x1000 | alumīnija | 16800 | AAS "VPK NPO Mashinostroeniya" |
| Sokol Effect-M | varš | 19400 | ||
| Viegli silts standarts 2 | 1980x920 | 18680 | SIA Exmork | |
| ISolar | 2065x1100 | 19700 | OOO Novy Polyus | |
| Vakuums jebkuros laikapstākļos karstajam ūdenim un apkurei: | ||||
| 30 caurules ar rāmi | 2370x1430 | varš | 49900 | SGVA (Ķīna) |
| SUNRAIN ES-R1 (30 gab.) | 2420x2010 | 39800 | SIA Korsa | |
|
SCH-30 |
2400x1900 | 61700 | ANDI Grupp (Ķīna) | |
| Akumulators elektroenerģijas ražošanai: | ||||
| CHN150-36M elementi 36, 150W, 12V | 1480x670 | silīcija monokristāls | 14780 |
Ķīniešu zemes saules enerģija (Ķīna) |
| Exmork FSM-250M elementi 72, 250 W, 24V | 1640x920 | 17750 | Saulainās enerģijas zinātne un tehnoloģija (Ķīna) | |
| Exmork FSM-300P elementi 72, 300 W, 24V | 1956x992 | silīcija polikristāls | 19260 |
Klasifikācija pēc temperatūras kritērijiem
Ir diezgan daudz kritēriju, pēc kuriem klasificē vienu vai otru saules sistēmu dizainu. Taču ierīcēm, kuras var izgatavot ar rokām un izmantot karstā ūdens apgādei un apkurei, visracionālākais būtu dalījums pēc dzesēšanas šķidruma veida.
Tātad sistēmas var būt šķidras un gaisa. Pirmais veids tiek izmantots biežāk.
Attēlu galerija
Foto no
1. solis: Gofrētās caurules kolektora montāža
2. darbība: krāsojiet saules enerģiju melnu
3. solis: Gaisa ieplūdes atveru uzstādīšana
4. darbība. Saules ierīces vāka izgatavošana
Turklāt bieži tiek izmantota klasifikācija pēc temperatūras, līdz kurai var uzsildīt kolektora darba vienības:
- Zema temperatūra. Iespējas, kas spēj uzsildīt dzesēšanas šķidrumu līdz 50ºС. Tos izmanto ūdens sildīšanai tvertnēs apūdeņošanai, vannas istabās un dušās vasarā un komforta paaugstināšanai vēsos pavasara un rudens vakaros.
- Vidēja temperatūra. Nodrošiniet siltumnesēja temperatūru 80ºС. Tos var izmantot telpu apkurei. Šīs iespējas ir vispiemērotākās privātmāju sakārtošanai.
- Paaugstināta temperatūra. Dzesēšanas šķidruma temperatūra šādās iekārtās var sasniegt līdz 200-300ºС. Izmanto rūpnieciskā mērogā, uzstāda, lai apsildītu ražotnes, komerciālas ēkas utt.
Augstas temperatūras saules sistēmās tiek izmantots diezgan sarežģīts siltumenerģijas pārnešanas process. Turklāt tie aizņem iespaidīgu vietu, ko lielākā daļa mūsu lauku dzīves cienītāju nevar atļauties.
Ražošanas process to darbietilpīgs, īstenošanai ir nepieciešams specializēts aprīkojums. Ir gandrīz neiespējami patstāvīgi izveidot šādu Saules sistēmas versiju.
Augstas temperatūras saules paneļus uz fotoelementu pārveidotājiem mājās ir diezgan grūti izgatavot.
Darbības princips
Kolektoru izmanto ūdens sildīšanai, izmantojot saules enerģiju. Šādu ierīci var uzstādīt pie vasaras dušas vai uz privātmājas jumta.
Rūpnīcas modeļi sastāv no stikla ārējā paneļa un cauruļvadu sistēmas zem tā. Aiz caurulēm ir sildītājs. Stikls veicina siltumnīcas efekta radīšanu iekšpusē.
Ar rokām izgatavoti modeļi, kas izgatavoti no polikarbonāta, ir vienkāršāki - tajos esošais ūdens tiek uzkarsēts pašas loksnes šūnās. Karsts šķidrums nonāk tvertnē, un aukstais šķidrums automātiski iekļūst tā vietā. Saulainā laikā šāds kolektors ļauj uzsildīt pietiekami daudz ūdens, lai varētu mazgāties vairāki cilvēki.
Saules kolektors uzsilda ūdeni, kas tajā nonāk caur vara caurulēm saules enerģijas ietekmē.
Procedūra
Apskatīsim, kā ar savām rokām izveidot vienkāršu kolektoru.
Apmācība
Vispirms veiciet mērījumus un nosakiet, cik lielu platību varat piešķirt ierīcei. Ja jumts ir izgatavots no polikarbonāta, stikla vai līdzīgiem salīdzinoši vājiem materiāliem, kolektoru nevajadzētu veidot pārāk lielu.
Ļoti ērts dizains ir izgatavots no divām plāksnēm aptuveni 2,1x1 m. Viena loksne tieši silda šķidrumu, otra pilda aizsargpārklājuma lomu. Polikarbonātam jābūt tikai šūnveida, vēlams melnam.
Ieteicamais loksnes biezums ir 4 mm. Kopējais kanālu šķērsgriezuma laukums šajā gadījumā ir 35 cm² uz lineāro metru, kas ir aptuveni vienāds ar 6–7 cm diametra caurules šķērsgriezumu. Tādējādi 1 m² loksnes ietilps līdz 4 litriem ūdens. 10 mm bieza loksne ietilps līdz 10 litriem uz 1 m².
Pirms saules kolektora būvniecības uzsākšanas ir jāsastāda detalizēta visas konstrukcijas shēma.
Papildus polikarbonātam jums būs nepieciešami šādi materiāli:
- divas PVC kanalizācijas caurules 2 m garumā un 32 mm diametrā;
- 2 aizbāžņi caurulēm;
- 2 elastīgas šļūtenes ar vītņotu savienojumu;
- 2 polipropilēna stūra furnitūra ar metāla vītni;
- putuplasta loksne izolācijai;
- cinkoti ģipškartona profili un šķērssliedes rāmim;
- silikona hermētiķis.
Polipropilēna stūriem cieši jāiekļaujas caurulēs, tāpēc labāk tos iegādāties kopā.
Polipropilēna caurules saules kolektorā ir nostiprinātas ar polipropilēna stūriem
Profilu platumam jāatbilst kopējam polikarbonāta un putuplasta lokšņu biezumam.
Jums būs nepieciešama arī ierīce cauruļu griešanai - slīpmašīna vai urbis ar zāģa sprauslu.
Ja nevarējāt iegādāties melnas loksnes, jums būs nepieciešama atbilstoša krāsa. Polikarbonātu var krāsot ar nitro emalju, ūdens bāzes akrila krāsām vai plastmasas aerosoliem.
Rāmja montāža
Kolektora montāža tiek veikta šādi:
Piestipriniet caurules ar skavām un veiciet uz tām griezumus atbilstoši topošā kolektora garumam. Neaiztieciet malas: caurules sākumam un galam jāpaliek neskartiem, lai pievienotos sistēmai.
Polikarbonāta daļas, kas saskarsies ar cauruli, noslīpējiet ar smilšpapīru - hermētiķis labāk pielīp pie raupjās virsmas.
Ievietojiet lapas malas griezumos. Šūnām jābūt perpendikulārām caurulei, lai tajās iekļūtu ūdens. Ja griezums ir pārāk stingrs, paplašiniet to. Varat arī izmantot lietvedības nazi, lai griezumu nogādātu līdz caurules malai, pēc tam, virzoties no sāniem, pakāpeniski virziet loksni.
Paskaties caurulē. Polikarbonātam jāiet iekšā ne vairāk kā ¼ no diametra, pretējā gadījumā tas pasliktinās ūdens cirkulāciju. Pielāgojiet loksnes pozīciju pēc vajadzības.
Attaukojiet savienojumu un noblīvējiet to. Lai novērstu kolektora noplūdi, izejiet cauri griezumam 3-4 reizes: pirmajā reizē mēģiniet iedzīt hermētiķi savienojumā, pēc tam izveidojiet ārējo šuvi.
Pievērsiet īpašu uzmanību galiem. Uzklājiet jaunu hermētiķa slāni pēc tam, kad iepriekšējais ir nožuvis.
Ja jūs nogriežat cauruli līdz malai, noteikti rūpīgi apstrādājiet šo vietu.
Ja iegādājāties caurspīdīgu polikarbonātu, krāsojiet to melnā krāsā un ļaujiet tai nožūt.
Ievietojiet vītņotos stūrus cauruļu malās un noblīvējiet savienojumu. Aizveriet pretējās malas ar vāciņiem.
Izmantojiet šļūtenes un savienotājelementus, lai savienotu kolektoru ar pilnu ūdens tvertni. Rūpīgi pārbaudiet visas šuves. Aizzīmogojiet visas konstatētās noplūdes.
No profiliem izveidojiet rāmi ar šķērssliedēm. Ielieciet putas iekšpusē un nostipriniet to ar skrūvēm. Novietojiet uz tā kolektoru. Profilā izgrieziet caurumus šļūtenēm un pievienojiet tos stūriem. Aizveriet konstrukciju ar aizsargplēvi. Tas ir piestiprināts pie rāmja ar stūriem un skrūvēm.
Pievienojiet kolektoru karstā ūdens uzglabāšanas tvertnei un aukstā ūdens sūknim.
Lai gan šādu kolektoru var izmantot tikai vasarā, tas tomēr ievērojami samazinās ūdens sildīšanas izmaksas.
