„Pasidaryk pats“ saulės kolektorius iš tuščių alaus skardinių

Plokščios konstrukcijos gamyba

Trijų asmenų šeimos namų ūkio reikmėms vasarnamyje ar priemiesčio zonoje pakanka įrengti 2 m2 ploto vandens šildytuvą 200 litrų talpos bakui. Norėdami patys surinkti saulės kolektorių, jums reikės:

• absorberio korpusas pagamintas iš faneros ir medinių lentų;
• lakštinio plieno, vario arba aliuminio saulės energijos absorberiui;
• besiūlių vamzdžių grotelės aušinimo skysčiui;
• izoliacinė medžiaga (mineralinė vata, Penofol, putplasčio plastikas);
• stiklas, kurio storis didesnis nei 5 mm;
• talpa 200 l;
• 6–7 m vario vamzdžio šilumokaičiui;
• karščiui atsparūs juodi dažai;
• įrankiai medžio ir metalo apdirbimui, suvirinimo aparatas, tvirtinimo medžiagos, silikonas.

Norėdami sutaupyti, galite apsieiti be metalinio sugėriklio, o kaip infraraudonųjų spindulių sugertuvą panaudoti galinę medinio korpuso sienelę, kuri turi būti nudažyta juodai. Variniai vamzdžiai pakeičiami polipropilenu. Trišakių kaina jų sujungimui yra daug mažesnė nei suvirinimo.

Žingsnis po žingsnio instrukcija padės jums savo rankomis pasidaryti saulės kolektorių:

• Aušinimo skysčio tinklelis suvirinamas iš metalinių vamzdžių.
• Jei yra absorberio metalinis lakštas, prie jo privirinama vamzdžių grotelė.
• Pagal brėžinius pjaunama fanera ir montuojamas korpusas.
• Jei naudojami plastikiniai vamzdžiai, jie tvirtinami spaustukais ant pagrindo ir sujungiami vienas su kitu jungiamosiomis detalėmis.
• Korpusas ir grotelės su absorberiu padengtos juodais dažais.
• Po lakštiniu absorberiu klojama izoliacija arba šildytuvas izoliuojamas iš išorės.
• Stiklo tvirtinimui aplink korpuso perimetrą iš lentų pagamintas rėmas, kuriame išgręžiamos įvado ir išleidimo angos vamzdžiams.
• Kolektoriaus viršutinio dangtelio stiklinės dalys sujungtos aliuminio kampais.
• Sandariai su silikonu.

Šilumokaičio gamybos technologija susideda iš akumuliacinės talpos izoliacijos, vario ritės įleidimo ir išleidimo angos, per kurią cirkuliuos aušinimo skystis, organizavimas. Sumontuokite kolektorių ant 50x50 mm strypų atramos, tvirtinamos metaliniais kampais, nes konstrukcijos svoris net ir be vandens yra gana įspūdingas.

Kolekcininkai iš netradicinių medžiagų

Bendra klasikinio saulės vandens šildytuvo gamybos schema ir vadovas suteikia galimybę savarankiškai modeliuoti konstrukciją naudojant improvizuotas priemones, korinį polikarbonatą ir plastikinę žarną. Nedidelį kolektorių galite pasigaminti patys iš seno šaldytuvo freono grandinės. Ritė pritvirtinta rėme, galinė sienelė apšiltinta, iš viršaus uždengta stiklu.

Paprasčiausią baseino šildytuvą vasarnamyje galima pagaminti naudojant sodo žarną, kuri susukama į spiralę ir paklota ant putplasčio izoliatoriaus. Stiklas sukuria šiltnamio efektą, o plastikinis vamzdis greitai įkaista. Siekiant padidinti sistemos našumą, kelios spiralės yra nuosekliai sujungtos viena su kita.

Lengviausią ir patvariausią polikarbonatinį saulės kolektorių surinkti nebus sunku, jei įsigysite:

• polikarbonato korio lakštai 1000x2000 mm 4 mm storio - 2 vnt (šilumnešiui ir apsauginei dangai);
• putplastis galinei sienelei izoliuoti;
• 2 m PVC vamzdžiai, kurių skersmuo 32 mm - 2 vnt;
• kištukai ir srieginiai kampai vamzdžiams - 2 vnt.

Instrukcija padės pagaminti vandens šildytuvą iš polikarbonato:

1. Padarykite brėžinius ir sumontuokite pagrindo rėmą vadovaudamiesi medžio apdirbimo vadovu.

2. Naudojant gręžtuvą su diskiniu antgaliu vamzdžiuose, reikia atlikti išilginius pjūvius išilgai polikarbonato lakšto pločio.

3. Polikarbonato kraštai apdorojami švitriniu popieriumi ir nuriebalinami.

4. Plokštelės įkišamos į pjūvius taip, kad neužstotų vamzdžio spindžio.

5.Jungtys sandarinamos karštais plastiko klijais.

6. Dažyta juodais dažais.

7. Prijunkite jungiamąsias detales ir patikrinkite.

Naminio saulės kolektoriaus surinkimo procesas

Šio saulės energijos gaminio surinkimo pradžia prasideda nuo gyvatuko gamybos. Jei jums pavyko pasiimti paruoštą ritę, galutinis surinkimas užtruks daug mažiau laiko. Pasirinktą gyvatuką reikia labai kruopščiai nuplauti po tekančiu vandeniu (geriausia karštu), kad išplautumėte visus užsikimšimus iš vidaus ir atsikratytumėte freono likučių. Jei neradote tinkamų vamzdžių, galite nusipirkti reikiamą kiekį parduotuvėje. Tačiau šiuo atveju turėsite padaryti pačią ritę. Norėdami tai padaryti, supjaustykite reikiamo ilgio vamzdelius. Tada, naudodami kampinius perėjimus, lituokite juos ritės struktūros pavidalu. Be to, kad kolektorių būtų galima prijungti prie vandens tiekimo sistemos, gyvatuko kraštuose lituokite ¾ santechnikos perėjimus. Yra keletas ritės formos ir dizaino variantų, pavyzdžiui, galite lituoti vamzdžius „kopėčių“ pavidalu (jei ketinate įgyvendinti šią parinktį, pirkite ne kampinius adapterius, jums reikės trišakių) .

Saulės kolektoriaus surinkimas

Tada ant iš anksto paruošto metalo lakšto užtepate selektyvią dangą juodais matiniais dažais, patartina tai daryti bent pora sluoksnių. Palaukite, kol oro srautas išdžius dažus ir pradėkite lituoti ritę (nedažyta pusė). Visa gyvatuko konstrukcija turi būti lituojama per visą vamzdžių ilgį, tai darydami garantuojate efektyviausią šilumos perdavimą ir dėl to maksimalų šilumos perdavimą vandentiekio sistemai. Jei viską padarysite teisingai, jūsų surinktas saulės kolektorius veiks taip, kaip buvo numatyta.

Kokių medžiagų reikės

Norėdami surinkti savo saulės kolektorių, visus reikiamus įrankius ir medžiagas galite rasti įprastoje techninės ir santechnikos parduotuvėje.

Norėdami sukurti įrenginį, jums reikės atsargų:

18 mm dydžio variniai vamzdžiai (pasitarnaus kaip medžiaga ritės kūrimui);

• santechnika ir kampiniai perėjimai, kurių dydis 18 mm;
• metalo lakštas (maždaug 0,8 mm storio);
• Šilumos izoliacija;
• lituoklis;
• korinis polikarbonatas;
• fanera su mediniais strypais arba aliuminio lakštais ir kampais;
• purškiami juodi dažai (turi būti atsparūs karščiui);
• absorberis ir mineralinė vata.

Kaip pasidaryti selektyvią dangą

Didelio efektyvumo kolektorius pasižymi dideliu saulės energijos sugerties laipsniu. Spinduliai krenta ant tamsaus paviršiaus, po to jį šildo. Kuo mažiau spinduliuotės atstumia iš saulės kolektoriaus absorberio, tuo daugiau šilumos lieka saulės sistemoje.

Norint užtikrinti pakankamą šilumos kaupimą, reikalinga selektyvi danga. Yra keletas gamybos variantų:

• Naminė selektyvinė kolektorinė danga – naudokite bet kokius juodus dažus, kurie po džiovinimo palieka matinį paviršių. Yra sprendimų, kai kaip kolektoriaus sugėriklis naudojamas nepermatomas tamsus audinys. Ant šilumokaičio vamzdžių, skardinių ir butelių paviršiaus padengiamas juodas emalis su matiniu efektu.
• Specialios sugeriančios dangos – galite eiti kitu keliu, įsigiję specialius selektyvius dažus kolektoriui. Atrankinių dangų sudėtis apima polimerinius plastifikatorius ir priedus, kurie užtikrina gerą sukibimą, atsparumą karščiui ir aukštą saulės šviesos sugerties laipsnį.

Saulės sistemos, kurios vasarą naudojamos tik vandeniui šildyti, gali puikiai apsieiti su paprastais dažais juodai nudažant absorberį. Naminiai saulės kolektoriai, skirti šildyti namą žiemą, turėtų būti su kokybiška selektyvine danga. Jūs negalite taupyti dažams.

Naminė ar gamyklinė saulės sistema – kas geriau

Namuose gaminti saulės kolektorių, kuris pagal technines charakteristikas ir našumą būtų lyginamas su gamykliniais gaminiais, yra nerealu. Kita vertus, jei jums tiesiog reikia tiekti pakankamai vandens lauko dušui, saulės energijos užteks paprastam naminiam vandens šildytuvui.

Kalbant apie skysčių kolektorius, veikiančius žiemą, net ne visos gamyklinės saulės sistemos gali veikti žemoje temperatūroje. Sistemos bet kokiam orui, tai dažniausiai įrenginiai su vakuuminiais šilumos vamzdžiais, kurių efektyvumas yra padidintas, galintis veikti iki -50 ° C temperatūros.

Gamykliniuose saulės kolektoriuose dažnai būna sumontuotas sukamasis mechanizmas, kuris automatiškai reguliuoja skydo pasvirimo kampą ir kryptį prie pagrindinių taškų, priklausomai nuo Saulės vietos.

Veiksmingas saulės vandens šildytuvas yra tas, kuris visiškai atitinka jam skirtas užduotis. Norėdami vasarą pašildyti vandenį 2–3 žmonėms, galite apsieiti su paprastu saulės kolektorius, savo rankomis pagamintu iš improvizuotų priemonių. Šildymui žiemą, nepaisant pradinių išlaidų, geriau įsirengti gamyklinę saulės sistemą.

Saulės energijos pavertimas elektra

Saulės energija vystosi dviem kryptimis, puslaidininkiniai keitikliai gamina elektrą iš dienos šviesos. Saulės sistema veikia fotoelementų dėka, kuriuos sudaro dvi skirtingo laidumo silicio plokštelės. Viename yra neigiamų dalelių perteklius, kitame – trūkumas. Šviesos įtakoje tarp katodo ir anodo prasideda elektronų judėjimas ir atsiranda srovė. Šiuolaikinės technologijos leidžia gaminti mono- ir polikristalines silicio plokšteles, pirmosios pasižymi ilgesniu tarnavimo laiku ir dideliu efektyvumu, antrųjų – mažomis sąnaudomis.

Vieno fotoelemento našumas yra mažai svarbus, todėl saulės baterijos renkamos iš jų. Paprasčiausias šviesos energijos generatorius yra nuosekli puslaidininkinių plokščių grandinė su bendra įtampa. Įprastų fotoelementų parametrai yra 3,6 A ir 0,5 V. Iš 36 tokių plokščių galima surinkti standartinę konstrukciją, kuri generuos 18 V srovę, kuri atitinka apie 60 vatų. Norint padidinti srovės stiprumą, lygiagrečiai jungiamos kelios saulės baterijos, o sistemos galia didėja, o įtampa išlieka nepakitusi.

Fotoelementai veikia kaip energijos generatoriai šviesiu paros metu, užtemę virsta srovės kolektoriais, gali perkaisti ir sugesti. Siekiant apsaugoti saulės sistemą nuo dienos nuostolių ir baterijos išsikrovimo naktį, prie kiekvienos plokštės nuosekliai prijungiamas puslaidininkinis diodas.

Jie kaupia fotovoltinių elementų pagamintą energiją žemesnės įtampos baterijose. Kadangi pritemdymo metu saulės baterijos veikia su pertrūkiais, jos yra prijungtos prie bako per valdiklį. Jis suteikia apsaugą nuo akumuliatoriaus perkrovimo ir perjungia sistemą į rezistorių. Norint panaudoti saulės šviesą buitiniame elektros tinkle, grandinėje sumontuotas inverteris, kuris nuolatinę srovę paverčia kintama srove.

Saulės baterijas galite surinkti savo rankomis iš paruoštų fotoelementų ir naminio rėmo:

1. Sistemos galia nustatoma pagal numatomas apkrovas, tada apskaičiuojamas reikiamas plokščių skaičius ir plotas, kurį jos užims.

2. Sekliojo korpuso apačia fotoelementams dėti yra iš faneros. Šonuose būtina padaryti skylutes ventiliacijai ir vidinio slėgio išlyginimui.

3. Kaip substratas plokštėms naudojama medžio drožlių plokštė, o apsaugai nuo atmosferos kritulių – organinis stiklas, kuris atlaikys krušos smūgius.

4. Fotoelementai ant pagrindo dedami į apačią taip, kad tarp jų liktų 5 mm tarpas.

5. Vienos plokštės jungiamieji laidininkai dedami virš litavimo taškų kitos plokštės gale.Naudokite mažos galios lituoklį, lituoklį ir srautą.

6. Fotoelementų grandinės nuosekliai tvirtinamos varine viela arba specialia magistrale.

7. Plokštės apverčiamos ir kartu su pagrindu įdedamos į korpusą. Prijunkite diodus ir praveskite laidus per apačioje esančią angą, kad prijungtumėte prie akumuliatoriaus.

8. Uždenkite rėmą organiniu stiklu, sandarinkite siūles silikonu. Atlikite akumuliatoriaus testą.

Sistemos tipas	Dydis, mm	Sugerianti medžiaga	Kaina, rubliai	Gamintojas
Plokščiasis kolektorius sezoniniam vandens šildymui:
Falcon Effect-A	2000x1000	aliuminio	16800	UAB „VPK NPO Mashinostroeniya“
Sokol efektas-M	vario	19400
Lengvas šiltas standartas 2	1980x920	18680	Exmork LLC
ISolar	2065x1100	19700	OOO Novy Polyus
Vakuuminis bet kuriuo oru karštam vandeniui ir šildymui:
30 vamzdžių su rėmeliu	2370x1430	vario	49900	SGVA (Kinija)
SUNRAIN ES-R1 (30 vnt.)	2420x2010	39800	Korsa LLC
SCH-30	2400x1900	61700	„ANDI Grupp“ (Kinija)
Baterija energijos gamybai:
CHN150-36M elementai 36, 150W, 12V	1480x670	silicio monokristalas	14780	„Chinaland“ saulės energija (Kinija)
Exmork FSM-250M elementai 72, 250 W, 24V	1640x920	17750	Saulėtos energijos mokslas ir technologijos (Kinija)
Exmork FSM-300P elementai 72, 300 W, 24V	1956х992	silicio polikristalas	19260

Klasifikavimas pagal temperatūros kriterijus

Yra gana daug kriterijų, pagal kuriuos klasifikuojamos vienokios ar kitokios saulės sistemos. Tačiau prietaisams, kurie gali būti gaminami rankomis ir naudojami karšto vandens tiekimui ir šildymui, racionaliausias būtų skirstymas pagal aušinimo skysčio rūšį.

Taigi, sistemos gali būti skystos ir oro. Pirmasis tipas naudojamas dažniau.

Vaizdų galerija

Nuotrauka iš

1 veiksmas: gofruoto vamzdžio kolektoriaus surinkimas

2 veiksmas: nudažykite saulės šviestuvą juodai

3 veiksmas: oro įleidimo angų montavimas

4 veiksmas: saulės energijos prietaiso dangtelio pagaminimas

Be to, dažnai naudojama klasifikacija pagal temperatūrą, iki kurios galima šildyti kolektoriaus darbinius mazgus:

1. Žema temperatūra. Parinktys, galinčios pašildyti aušinimo skystį iki 50ºС. Jie naudojami vandeniui šildyti laistymo induose, vonios kambariuose ir dušuose vasarą bei komfortui padidinti vėsiais pavasario ir rudens vakarais.
2. Vidutinė temperatūra. Šilumnešio temperatūra turi būti 80ºС. Jie gali būti naudojami patalpų šildymui. Šios parinktys labiausiai tinka privatiems namams įrengti.
3. Aukštos temperatūros. Aušinimo skysčio temperatūra tokiuose įrenginiuose gali siekti iki 200-300ºС. Naudojamas pramoniniu mastu, montuojamas šildyti gamybos įmones, komercinius pastatus ir kt.

Aukštos temperatūros saulės sistemose naudojamas gana sudėtingas šiluminės energijos perdavimo procesas. Be to, jie užima įspūdingą erdvę, kurios negali sau leisti dauguma mūsų kaimo gyvenimo mėgėjų.

Jų gamybos procesas yra daug darbo reikalaujantis, įgyvendinimas reikalauja specializuotos įrangos. Beveik neįmanoma savarankiškai sukurti tokią saulės sistemos versiją.

Aukštos temperatūros saulės baterijas ant fotovoltinių keitiklių namuose pagaminti gana sunku.

Veikimo principas

Kolektorius naudojamas vandens šildymui naudojant saulės energiją. Tokį įrenginį galima montuoti šalia vasaros dušo arba ant privataus namo stogo.

Gamykliniai modeliai susideda iš stiklinės išorinės plokštės ir vamzdynų sistemos apačioje. Už vamzdžių yra šildytuvas. Stiklas padeda sukurti šiltnamio efektą viduje.

Rankų darbo modeliai iš polikarbonato yra paprastesni – juose esantis vanduo pašildomas paties lakšto ląstelėse. Karštas skystis patenka į baką, o šaltas skystis automatiškai patenka į jo vietą. Esant saulėtam orui toks kolektorius leidžia pašildyti pakankamai vandens keliems žmonėms maudytis.

Saulės kolektorius šildo per varinius vamzdžius į jį patenkantį vandenį dėl saulės energijos.

Procedūra

Pažiūrėkime, kaip savo rankomis pasidaryti paprastą kolektorių.

Treniruotės

Pirmiausia atlikite matavimus ir nustatykite, kiek ploto galite skirti įrenginiui. Jei stogas pagamintas iš polikarbonato, stiklo ar panašių gana silpnų medžiagų, kolektorius neturėtų būti per didelis.

Labai patogus dizainas pagamintas iš dviejų maždaug 2,1x1 m plokščių, vienas lakštas tiesiogiai šildo skystį, antrasis atlieka apsauginės dangos vaidmenį. Polikarbonatas turėtų būti tik korinis, geriausia juodas.

Rekomenduojamas lakšto storis yra 4 mm. Bendras kanalų skerspjūvio plotas šiuo atveju yra 35 cm² vienam tiesiniam metrui, o tai yra maždaug lygus 6–7 cm skersmens vamzdžio skerspjūviui. Taigi 1 m² lapo tilps iki 4 litrų vandens. 10 mm storio lakštas talpina iki 10 litrų 1 m².

Prieš pradedant saulės kolektoriaus statybą, reikėtų parengti išsamią visos konstrukcijos schemą.

Be polikarbonato, jums reikės šių medžiagų:

• du PVC kanalizacijos vamzdžiai 2 m ilgio ir 32 mm skersmens;
• 2 kištukai vamzdžiams;
• 2 lanksčios žarnos su sriegine jungtimi;
• 2 polipropileno kampinės jungiamosios detalės su metaliniu siūlu;
• putplasčio lakštas izoliacijai;
• cinkuoti gipso kartono profiliai ir skersiniai rėmo bėgiai;
• silikono sandariklis.

Polipropileniniai kampai turi tvirtai tilpti į vamzdžius, todėl geriau juos įsigyti kartu.

Polipropileniniai vamzdžiai saulės kolektoriuje tvirtinami polipropileniniais kampais

Profilių plotis turi atitikti bendrą polikarbonato ir putplasčio lakštų storį.

Taip pat reikės vamzdžių pjovimo įrenginio – šlifuoklio arba grąžto su pjūklo antgaliu.

Jei negalėjote nusipirkti juodų lakštų, jums reikės atitinkamų dažų. Polikarbonatą galima dažyti nitro emaliu, vandens pagrindo akriliniais dažais arba plastikiniais purkštukais.

Rėmo surinkimas

Kolektoriaus surinkimas atliekamas taip:

Suveržkite vamzdžius spaustukais ir padarykite pjūvius, atitinkančius būsimo kolektoriaus ilgį. Nelieskite kraštų: norint prisijungti prie sistemos, vamzdžio pradžia ir galas turi likti nepažeisti.
Polikarbonato dalis, kurios liesis vamzdį, nušlifuokite švitriniu popieriumi – sandariklis geriau prilimpa prie grubaus paviršiaus.
Įkiškite lapo kraštus į pjūvius. Ląstelės turi būti statmenos vamzdžiui, kad į jas patektų vanduo. Jei pjūvis per storas, jį išplėskite. Taip pat galite naudoti kanceliarinį peilį, kad pjūvį nuneštumėte iki vamzdžio krašto, o po to, judėdami iš šono, palaipsniui stumkite lakštą.
Pažiūrėk į vamzdį. Polikarbonatas turi patekti į vidų ne daugiau kaip ¼ skersmens, kitaip jis sutrikdys vandens cirkuliaciją. Prireikus sureguliuokite lapo padėtį.
Nuriebalinkite jungtį ir užsandarinkite. Kad kolektorius nepratekėtų, 3–4 kartus perpjaukite pjūvį: pirmą kartą pabandykite įleisti sandariklį į siūlę, tada suformuokite išorinę siūlę.

Ypatingą dėmesį atkreipkite į galus. Užtepkite naują sandariklio sluoksnį, kai ankstesnis išdžius.

Jei pjausite vamzdį iki krašto, būtinai atidžiai apdorokite šią vietą.
Jei įsigijote skaidrų polikarbonatą, nudažykite jį juodai ir palikite išdžiūti.
Įkiškite srieginius kampus į vamzdžių kraštus ir užsandarinkite jungtį. Uždarykite priešingus kraštus dangteliais.
Norėdami prijungti kolektorių prie pilno vandens bako, naudokite žarnas ir jungtis. Atidžiai patikrinkite visas siūles. Užsandarinkite rastus nuotėkius.
Iš profilių padarykite rėmą su skersiniais bėgiais. Įdėkite putplasčio į vidų ir pritvirtinkite varžtais. Padėkite ant jo kolektorių. Profilyje išpjaukite skylutes žarnoms ir prijunkite jas prie kampų. Uždarykite konstrukciją apsaugine plėvele. Jis tvirtinamas prie rėmo kampais ir varžtais.
Prijunkite kolektorių prie karšto vandens rezervuaro ir šalto vandens siurblio.

Nors tokį kolektorių galima naudoti tik vasarą, jis vis tiek žymiai sumažins vandens šildymo išlaidas.