Направи си сам слънчев колектор от празни кутии от бира

Изработка на плосък тип конструкция

В лятна вила или крайградска зона за домакински нужди на тричленно семейство е достатъчно да инсталирате бойлер с площ от 2 m2 за 200-литров резервоар. За да сглобите сами слънчев колектор, ще ви трябва:

• тяло на абсорбатора, изработено от шперплат и дървени дъски;
• листова стомана, мед или алуминий за абсорбатор на слънчева енергия;
• решетка от безшевни тръби за охлаждащата течност;
• изолационен материал (минерална вата, Penofol, пяна пластмаса);
• стъкло с дебелина повече от 5 мм;
• вместимост за 200 л;
• 6–7 м медна тръба за топлообменника;
• топлоустойчива черна боя;
• инструменти за дърво и метал, заваръчна машина, фиксиращи материали, силикон.

За да спестите пари, можете да направите без метален абсорбатор и да използвате задната стена на дървена кутия, която трябва да бъде боядисана в черно, като абсорбатор на инфрачервено лъчение. Медните тръби се заменят с полипропиленови. Цената на тройниците за тяхното свързване е много по-ниска от заваряването.

Инструкция стъпка по стъпка ще ви помогне да направите слънчев колектор със собствените си ръце:

• Решетка за охлаждащата течност е заварена от метални тръби.
• Ако има метален лист на абсорбера, към него е заварена решетка от тръби.
• Според чертежите шперплатът се изрязва и тялото се монтира.
• Ако се използват пластмасови тръби, те се фиксират с щипки на основата и се свързват една с друга с фитинги.
• Корпусът и решетката с абсорбер са покрити с черна боя.
• Под листовия абсорбер се полага изолация или нагревателят е изолиран отвън.
• За фиксиране на стъклото по периметъра на корпуса е направена рамка от дъски, в която са пробити входни и изходни отвори за тръби.
• Стъклените части на горния капак на колектора са свързани с алуминиеви ъгли.
• Запечатайте със силикон.

Технологията на производство на топлообменника се състои в изолиране на резервоара за съхранение, организиране на входа и изхода за медната намотка, през която ще циркулира охлаждащата течност. Монтирайте колектора върху опора от пръти 50x50 mm, закрепени с метални ъгли, тъй като теглото на конструкцията, дори без вода, е доста впечатляващо.

Колекционери от нетрадиционни материали

Общата схема и ръководство за производство на класически слънчев бойлер дава възможност за самостоятелно моделиране на конструкцията с помощта на импровизирани средства, клетъчен поликарбонат и пластмасов маркуч. Можете сами да направите малък колектор от фреоновата верига на стар хладилник. Бобината е фиксирана в рамката, задната стена е изолирана и покрита със стъкло отгоре.

Най-простият нагревател за басейн в лятна вила може да бъде направен с помощта на градински маркуч, който се усуква в спирала и се поставя върху изолатор от пяна. Стъклото създава парников ефект и пластмасовата тръба се нагрява бързо. За да се увеличи производителността на системата, няколко спирали са свързани последователно една с друга.

Няма да е трудно да сглобите най-лекия и издръжлив поликарбонатен слънчев колектор, ако закупите:

• поликарбонатни листове пчелна пита 1000x2000 мм с дебелина 4 мм - 2 бр (за топлоносител и защитно покритие);
• пяна за изолация на задната стена;
• 2 м PVC тръби с диаметър 32 мм - 2 бр;
• тапи и ъгли с резба за тръби - 2 бр.

Инструкцията ще ви помогне да направите бойлер от поликарбонат:

1. Направете чертежи и сглобете основната рамка, следвайки ръководството за дървообработване.

2. С помощта на бормашина с дискова дюза в тръбите е необходимо да се направят надлъжни разрези по ширината на поликарбонатния лист.

3. Ръбовете на поликарбоната се обработват с шкурка и се обезмасляват.

4. Плочите се вкарват в разрезите, така че да не блокират лумена в тръбата.

5.Фугите са запечатани с горещо лепило за пластмаса.

6. Боядисани с черна боя.

7. Свържете фитингите и тествайте.

Процесът на сглобяване на домашен слънчев колектор

Началото на сглобяването на този продукт за слънчева енергия започва с производството на бобината. Ако сте успели да вземете готова намотка, окончателното сглобяване ще отнеме много по-малко време. Избраната намотка трябва да се измие много обилно под течаща вода (за предпочитане гореща), за да се измият всички запушвания отвътре и да се отървете от остатъците от фреон. Ако не сте намерили подходящи туби, тогава можете да закупите точното количество в магазина. Но в този случай ще трябва да направите самата бобина. За да го направите, изрежете тръбите до необходимата дължина. След това, като използвате ъглови преходи, ги запоете под формата на структура на намотка. Освен това, за да може колекторът да бъде свързан към водоснабдителната система, запойте ¾ водопроводни преходи по краищата на намотката. Има няколко опции за формата и дизайна на бобината, например, можете да запоявате тръби под формата на "стълба" (ако ще приложите тази опция, тогава купете адаптери без ъгъл, ще ви трябва тройници) .

Монтаж на слънчев колектор

След това, върху предварително подготвен лист метал, нанасяте селективно покритие с черна матова боя, препоръчително е да направите това поне на няколко слоя. Изчакайте въздушния поток да изсъхне боята и започнете да запоявате бобината (небоядисана страна). Цялата конструкция на бобината трябва да бъде запоена по цялата дължина на тръбите, като по този начин гарантирате най-ефективния пренос на топлина и в резултат на това максимален пренос на топлина към водоснабдителната система. Ако направите всичко както трябва, слънчевият колектор, който сте сглобили, ще работи както е било предвидено.

Какви материали ще ви трябват

За да сглобите собствен слънчев колектор, можете да намерите всички необходими инструменти и материали в обикновен магазин за железария и ВиК.

За да проектирате устройството, ще трябва да се запасите:

медни тръби с размери 18 мм (ще служат като материал за създаване на намотка);

• водопроводни и ъглови преходи с размер 18 мм;
• метален лист (приблизително 0,8 мм дебелина);
• топлоизолация;
• поялник;
• клетъчен поликарбонат;
• шперплат с дървени пръти или алуминиеви листове и ъгли;
• спрей черна боя (трябва да е топлоустойчива);
• абсорбатор и минерална вата.

Как да направите селективно покритие

Високоефективният колектор има висока степен на усвояване на слънчевата енергия. Лъчите падат върху тъмна повърхност, след което я нагряват. Колкото по-малко радиация се отблъсква от абсорбера на слънчевия колектор, толкова повече топлина остава в слънчевата система.

За да се осигури достатъчно съхранение на топлина, е необходимо селективно покритие. Има няколко варианта за производство:

• Домашно селективно колекторно покритие - използвайте всяка черна боя, която след изсъхване оставя матова повърхност. Има решения, когато като абсорбатор на колектора се използва непрозрачна тъмна кърпа. Черен емайл се нанася върху тръбите на топлообменника, повърхността на кутии и бутилки, с матов ефект.
• Специални абсорбиращи покрития - можете да отидете по другия път, като закупите специална селективна боя за колектора. Съставът на селективните покрития включва полимерни пластификатори и добавки, които осигуряват добра адхезия, устойчивост на топлина и висока степен на абсорбиране на слънчева светлина.

Слънчевите системи, използвани изключително за подгряване на вода през лятото, могат да се справят с боядисването на абсорбера в черно с обикновена боя. Домашните слънчеви колектори за отопление на къща през зимата трябва да имат висококачествено селективно покритие. Не можете да спестите от боя.

Домашна или фабрична слънчева система - кое е по-добре

Нереалистично е да се направи слънчев колектор у дома, който да може да се сравни с фабричните продукти по отношение на техническите характеристики и производителност. От друга страна, ако просто трябва да осигурите достатъчно вода за външен душ, слънчевата енергия ще бъде достатъчна за работа на обикновен домашен бойлер.

Що се отнася до колекторите за течности, работещи през зимата, дори не всички фабрични слънчеви системи могат да работят при ниски температури. Системи за всички метеорологични условия, това са най-често устройства с вакуумни топлинни тръби, с повишена ефективност, способни да работят до температура от -50 ° C.

Фабричните слънчеви колектори често са оборудвани с въртящ се механизъм, който автоматично регулира ъгъла на наклон и посоката на панела към кардиналните точки, в зависимост от местоположението на Слънцето.

Ефективният слънчев бойлер е този, който отговаря напълно на задачите, които са му възложени. За да затоплите вода за 2-3 души през лятото, можете да се справите с обикновен слънчев колектор, направен със собствените си ръце от импровизирани средства. За отопление през зимата, въпреки първоначалните разходи, е по-добре да инсталирате фабрична слънчева система.

Преобразуване на слънчева енергия в електричество

Слънчевата енергия се развива в две посоки, полупроводниковите преобразуватели генерират електричество от дневна светлина. Слънчевата система работи благодарение на фотоклетки, които се състоят от две силициеви пластини с различна проводимост. В едната има излишък от отрицателни частици, в другата - липса. Под въздействието на светлината между катода и анода започва движението на електроните и възниква ток. Съвременната технология позволява производството на моно- и поликристални силициеви пластини, първите имат по-дълъг експлоатационен живот и висока ефективност, вторите имат ниска цена.

Производителността на една фотоклетка е от малко значение, така че слънчевите панели се събират от тях. Най-простият генератор на светлинна енергия е последователна верига от полупроводникови плочи с общо напрежение. Обикновените фотоклетки имат параметри от 3,6 A и 0,5 V. От 36 от тези пластини може да се сглоби стандартен дизайн, който ще генерира ток от 18 V, което съответства на около 60 вата. За да се увеличи силата на тока, няколко слънчеви панела са свързани паралелно, докато мощността на системата се увеличава, а напрежението остава непроменено.

Фотоклетките работят като генератори на енергия през дневните часове, когато потъмняват, се превръщат в токови колектори, могат да прегреят и да се повредят. За да се предпази слънчевата система от дневни загуби и нощно разреждане на батерията, към всеки панел е свързан последователно полупроводников диод.

Те съхраняват енергията, произведена от фотоволтаичните клетки в батерии с по-ниско напрежение. Тъй като слънчевите панели работят с прекъсвания по време на затъмняване, те са свързани към резервоара чрез контролера. Той осигурява защита от презареждане на батерията и превключва системата към резистор. За използване на слънчева светлина в домакинска електрическа мрежа, във веригата е инсталиран инвертор, който преобразува постоянен ток в променлив.

Можете да сглобите слънчеви панели със собствените си ръце от готови фотоклетки и домашна рамка:

1. Мощността на системата се определя от очакваните натоварвания, след което се изчислява необходимият брой плочи и площта, която ще заемат.

2. Дъното на плиткото тяло за поставяне на фотоклетки е от шперплат. Отстрани е необходимо да се направят отвори за вентилация и изравняване на вътрешното налягане.

3. Като основа за плочите се използва ПДЧ, а за защита от атмосферни валежи се използва плексиглас, който ще издържи на удари от градушка.

4. Фотоклетките се поставят с лицевата страна надолу върху основата, така че да има разстояние от 5 mm между тях.

5. Свързващите проводници на едната плоча се поставят върху точките на запояване на гърба на другата.Използвайте поялник с ниска мощност, спойка и флюс.

6. Вериги от фотоклетки се закрепват последователно с помощта на медна тел или специална шина.

7. Панелите се обръщат и заедно с основата се монтират в кутията. Свържете диодите и изведете проводниците през отвора в долната част, за да се свържете към батерията.

8. Покрийте рамката с плексиглас, запечатайте фугите със силикон. Извършете тест на батерията.

Тип на системата	Размер, мм	Абсорбиращ материал	Цена, рубли	Производител
Плосък колектор за сезонно подгряване на вода:
Falcon Effect-A	2000x1000	алуминий	16800	OJSC "VPK NPO Mashinostroeniya"
Сокол Ефект-М	медни	19400
Лек топъл стандарт 2	1980x920	18680	Ексморк ООД
ISolar	2065x1100	19700	ООО "Нови Полюс".
Вакуум за всички времена за топла вода и отопление:
30 тръби с рамка	2370x1430	медни	49900	SGVA (Китай)
SUNRAIN ES-R1 (30 бр.)	2420x2010	39800	Корса ООД
SCH-30	2400x1900	61700	ANDI Grupp (Китай)
Батерия за генериране на енергия:
CHN150-36M елементи 36, 150W, 12V	1480x670	силициев монокристал	14780	Китайска слънчева енергия (Китай)
Елементи Exmork FSM-250M 72, 250 W, 24V	1640x920	17750	Наука и технологии на Слънчева енергия (Китай)
Елементи Exmork FSM-300P 72, 300 W, 24V	1956х992	силициев поликристал	19260

Класификация според температурните критерии

Има доста голям брой критерии, по които се класифицира един или друг дизайн на слънчеви системи. Въпреки това, за устройства, които могат да бъдат направени ръчно и използвани за топла вода и отопление, най-рационалното би било разделянето по вид на охлаждащата течност.

Така че системите могат да бъдат течни и въздушни. Първият тип се използва по-често.

Галерия с изображения

Снимка от

Стъпка 1: Сглобяване на колектора за гофрирана тръба

Стъпка 2: Боядисвайте соларното тяло в черно

Стъпка 3: Инсталиране на входовете за въздух

Стъпка 4: Изработване на капака за соларния уред

Освен това често се използва класификация според температурата, до която могат да се нагряват работните единици на колектора:

1. Ниска температура. Опции с възможност за нагряване на охлаждащата течност до 50ºС. Използват се за загряване на вода в съдове за напояване, в бани и душове през лятото и за повишаване на комфорта през прохладните пролетни и есенни вечери.
2. Средна температура. Осигурете температура на топлоносителя в 80ºС. Могат да се използват за отопление на помещения. Тези опции са най-подходящи за подреждане на частни къщи.
3. Висока температура. Температурата на охлаждащата течност в такива инсталации може да достигне до 200-300ºС. Използва се в индустриален мащаб, инсталиран за отопление на производствени предприятия, търговски сгради и др.

При високотемпературни слънчеви системи се използва доста сложен процес на пренос на топлинна енергия. Освен това те заемат впечатляващо пространство, което повечето от нашите любители на селския живот не могат да си позволят.

Производственият им процес е трудоемък, изпълнението изисква специализирано оборудване. Почти невъзможно е да направите такава версия на слънчевата система сами.

Високотемпературните слънчеви панели на фотоволтаични преобразуватели у дома са доста трудни за изработка.

Принцип на действие

Колекторът се използва за загряване на вода с помощта на слънчева енергия. Такова устройство може да бъде инсталирано близо до летен душ или на покрива на частна къща.

Фабричните модели се състоят от стъклен външен панел и тръбопроводна система отдолу. Зад тръбите има нагревател. Стъклото допринася за създаването на парников ефект вътре.

Ръчно изработените модели от поликарбонат са по-прости - водата в тях се нагрява в клетките на самия лист. Горещата течност влиза в резервоара, а студената течност автоматично влиза на нейно място. При слънчево време такъв колектор ви позволява да затоплите достатъчно вода, за да се къпят няколко души.

Слънчевият колектор загрява водата, която влиза в него през медни тръби, благодарение на слънчевата енергия.

Процедура

Нека да разгледаме как да направите обикновен колектор със собствените си ръце.

Обучение

Първо, направете измервания и определете колко площ можете да разпределите за устройството. Ако покривът е направен от поликарбонат, стъкло или подобни относително слаби материали, колекторът не трябва да се прави твърде голям.

Много удобен дизайн е направен от две плочи приблизително 2,1x1 м. Единият лист директно загрява течността, вторият играе ролята на защитно покритие. Поликарбонатът трябва да бъде само клетъчен, за предпочитане черен.

Препоръчителната дебелина на листа е 4 мм. Общата площ на напречното сечение на каналите в този случай е 35 cm² на линеен метър, което е приблизително равно на напречното сечение на тръба с диаметър 6-7 cm. Така 1 m² лист ще побере до 4 литра вода. Лист с дебелина 10 мм ще побере до 10 литра на 1 m².

Преди да започнете изграждането на слънчев колектор, трябва да се изготви подробна схема на цялата конструкция.

В допълнение към поликарбоната, ще ви трябват следните материали:

• две PVC канализационни тръби с дължина 2 м и диаметър 32 мм;
• 2 тапи за тръби;
• 2 гъвкави маркуча с резбова връзка;
• 2 броя полипропиленови ъглови фитинги с метална резба;
• лист от пяна за изолация;
• поцинковани профили за гипсокартон и напречни релси за рамката;
• силиконов уплътнител.

Полипропиленовите ъгли трябва да прилягат плътно към тръбите, така че е по-добре да ги закупите заедно.

Полипропиленовите тръби в слънчевия колектор са закрепени с полипропиленови ъгли

Ширината на профилите трябва да съответства на общата дебелина на листовете от поликарбонат и пяна.

Ще ви трябва и устройство за рязане на тръби - мелница или бормашина с дюза за трион.

Ако не сте успели да закупите черни листове, ще ви е необходима подходящата боя. Поликарбонатът може да бъде боядисан с нитроемайл, акрилни бои на водна основа или пластмасови спрейове.

Монтаж на рамката

Монтажът на колектора се извършва, както следва:

Затегнете тръбите със скоби и направете разрези върху тях, съответстващи на дължината на бъдещия колектор. Не докосвайте ръбовете: началото и края на тръбата трябва да останат непокътнати, за да се свържат към системата.
Шлайфайте частите на поликарбоната, които ще бъдат в контакт с тръбата, с шкурка - уплътнителят прилепва по-добре към грапавата повърхност.
Поставете ръбовете на листа в разрезите. Клетките трябва да са перпендикулярни на тръбата, така че водата да влиза в тях. Ако разрезът е твърде стегнат, разширете го. Можете също да използвате канцеларски нож, за да донесете разреза до ръба на тръбата, след което, като се движите отстрани, постепенно задвижете листа.
Погледни в тръбата. Поликарбонатът трябва да влиза в не повече от ¼ от диаметъра, в противен случай ще наруши циркулацията на водата. Регулирайте позицията на листа според нуждите.
Обезмаслете фугата и я запечатайте. За да предотвратите изтичане на колектора, преминете през разреза 3-4 пъти: първия път опитайте да забиете уплътнителя в фугата, след това оформете външния шев

Обърнете специално внимание на краищата. Нанесете нов слой уплътнител, след като предишният изсъхне.

Ако изрежете тръбата до ръба, не забравяйте да обработите внимателно тази област.
Ако сте закупили прозрачен поликарбонат, боядисайте го в черно и го оставете да изсъхне.
Поставете ъглите с резба в ръбовете на тръбите и запечатайте съединението. Затворете противоположните ръбове с капачки.
Използвайте маркучи и фитинги, за да свържете колектора към пълен резервоар с вода. Проверете внимателно всички шевове. Запечатайте всички намерени течове.
Направете рамка с напречни релси от профилите. Поставете пяната вътре и я закрепете с винтове. Поставете колектор върху него. Изрежете дупки за маркучите в профила и ги свържете към ъглите. Затворете конструкцията със защитен лист. Закрепва се към рамката с ъгли и винтове.
Свържете колектора към резервоар за съхранение на топла вода и помпа за студена вода.

Въпреки че такъв колектор може да се използва само през лятото, той все пак значително ще намали разходите за отопление на водата.