DIY zonnecollector van lege bierblikjes

Fabricage van een platte structuur

In een zomerhuisje of een buitenwijk voor huishoudelijke behoeften van een gezin van drie personen, volstaat het om een boiler met een oppervlakte van 2 m2 te installeren voor een tank van 200 liter. Om zelf een zonnecollector te monteren heeft u nodig:

absorberlichaam van multiplex en houten planken;
plaatstaal, koper of aluminium voor zonne-energie absorber;
rooster van naadloze buizen voor het koelmiddel;
isolatiemateriaal (minerale wol, Penofol, schuimplastic);
glas met een dikte van meer dan 5 mm;
capaciteit voor 200 l;
6–7 m koperen buis voor de warmtewisselaar;
hittebestendige zwarte verf;
hout en metalen gereedschap, lasapparaat, bevestigingsmaterialen, siliconen.

Om geld te besparen, kunt u het doen zonder een metalen absorber en de achterwand van een houten kist, die zwart moet worden geverfd, gebruiken als absorber van infraroodstraling. Koperen leidingen zijn vervangen door polypropyleen. De kosten van T-stukken voor hun verbinding zijn veel lager dan lassen.

Een stapsgewijze instructie helpt u een zonnecollector met uw eigen handen te maken:

Een rooster voor het koelmiddel is gelast uit metalen buizen.
Als er een metalen plaat van de absorber is, wordt er een rooster van buizen aan gelast.
Volgens de tekeningen wordt multiplex gesneden en wordt het lichaam gemonteerd.
Als kunststof buizen worden gebruikt, worden deze met clips op de basis bevestigd en met fittingen met elkaar verbonden.
De carrosserie en grille met absorber zijn gecoat met zwarte verf.
Onder de plaatabsorber wordt isolatie gelegd of de kachel wordt van buitenaf geïsoleerd.
Om het glas rond de omtrek van het lichaam te bevestigen, is een frame gemaakt van planken, waarin in- en uitlaatgaten voor buizen zijn geboord.
De glazen delen van het bovendeksel van de collector zijn verbonden met aluminium hoeken.
Afdichten met siliconen.

De fabricagetechnologie van de warmtewisselaar bestaat uit het isoleren van de opslagtank, het organiseren van de inlaat en uitlaat voor de koperen spoel, waardoor het koelmiddel zal circuleren. Installeer de collector op een steun van staven van 50x50 mm, bevestigd met metalen hoeken, aangezien het gewicht van de constructie, zelfs zonder water, behoorlijk indrukwekkend is.

Verzamelaars gemaakt van niet-traditionele materialen

Het algemene schema en de handleiding voor de vervaardiging van een klassieke zonneboiler geeft ruimte voor zelfmodellering van de structuur met behulp van geïmproviseerde middelen, cellulair polycarbonaat en een plastic slang. Je kunt zelf een kleine verzamelaar maken van het freon-circuit van een oude koelkast. De spoel zit vast in het frame, de achterwand is geïsoleerd en van bovenaf afgedekt met glas.

De eenvoudigste zwembadverwarmer in een zomerhuisje kan worden gemaakt met behulp van een tuinslang, die in een spiraal wordt gedraaid en op een schuimisolator wordt gelegd. Glas zorgt voor een broeikaseffect en de kunststof buis warmt snel op. Om de prestatie van het systeem te verhogen, zijn meerdere spiralen in serie met elkaar geschakeld.

Het zal niet moeilijk zijn om de lichtste en meest duurzame zonnecollector van polycarbonaat te monteren als u koopt:

polycarbonaat honingraatplaten 1000x2000 mm 4 mm dik - 2 stuks (voor warmtedrager en beschermende coating);
schuim voor het isoleren van de achterwand;
2 m PVC-buizen met een diameter van 32 mm - 2 stuks;
pluggen en schroefdraadhoeken voor buizen - 2 st.

De instructie helpt bij het maken van een boiler van polycarbonaat:

1. Maak tekeningen en monteer het basisframe volgens de houtbewerkingshandleiding.

2. Met behulp van een boor met een schijfmondstuk in de leidingen, is het noodzakelijk om langs de breedte van de polycarbonaatplaat te snijden.

3. De randen van het polycarbonaat zijn behandeld met schuurpapier en ontvet.

4. Platen worden in de sneden gestoken zodat ze het lumen in de buis niet blokkeren.

5.De verbindingen zijn afgedicht met hete lijm voor plastic.

6. Geschilderd met zwarte verf.

7. Koppelingen aansluiten en testen.

Het proces van het assembleren van een zelfgemaakte zonnecollector

Het begin van de montage van dit zonne-energieproduct begint met de fabricage van de spoel. Als het je is gelukt een kant-en-klare spoel op te halen, kost de eindmontage veel minder tijd. De geselecteerde spoel moet zeer grondig worden gewassen onder stromend water (bij voorkeur heet) om alle verstoppingen van binnenuit te wassen en freonresten te verwijderen. Als je geen geschikte tubes hebt gevonden, kun je de juiste hoeveelheid in de winkel kopen. Maar in dit geval moet u de spoel zelf maken. Om het te maken, snijdt u de buizen op de gewenste lengte. Gebruik vervolgens hoekovergangen en soldeer ze in de vorm van een spoelstructuur. Verder, zodat de collector kan worden aangesloten op het watertoevoersysteem, soldeer ¾ leidingovergangen aan de randen van de spoel. Er zijn verschillende opties voor de vorm en het ontwerp van de spoel, u kunt bijvoorbeeld buizen in de vorm van een "ladder" solderen (als u deze optie gaat implementeren, koop dan niet-hoekadapters, u heeft T-stukken nodig) .

Montage zonnecollector

Vervolgens breng je op een voorgeprepareerde plaat een selectieve coating aan met zwarte matte verf, het is aan te raden om dit in minimaal een paar lagen te doen. Wacht tot de luchtstroom de verf droogt en begin met het solderen van de spoel (ongeverfde kant). De gehele spoelstructuur moet over de gehele lengte van de buizen worden gesoldeerd, hierdoor garandeert u de meest efficiënte warmteoverdracht en daarmee de maximale warmteoverdracht naar het waterleidingsysteem. Als je alles goed doet, werkt de zonnecollector die je hebt gemonteerd zoals hij bedoeld is.

Welke materialen heb je nodig?

Om je eigen zonnecollector samen te stellen, kun je alle benodigde gereedschappen en materialen vinden in een reguliere bouwmarkt en sanitair.

Om het apparaat te ontwerpen, moet u een voorraad hebben:

koperen buizen van 18 mm (zullen dienen als materiaal voor het maken van een spoel);

sanitair en hoekovergangen met een afmeting van 18 mm;
metalen plaat (ongeveer 0,8 mm dik);
thermische isolatie;
soldeerbout;
cellulair polycarbonaat;
multiplex met houten staven of aluminium platen en hoeken;
zwarte verf spuiten (moet hittebestendig zijn);
absorber en minerale wol.

Hoe maak je selectieve coating?

De hoogrendementscollector heeft een hoge mate van absorptie van zonne-energie. De stralen vallen op een donkere ondergrond, waarna ze deze verhitten. Hoe minder straling van de absorber van de zonnecollector wordt afgestoten, hoe meer warmte er in het zonnestelsel blijft.

Om voor voldoende warmteopslag te zorgen, is een selectieve coating vereist. Er zijn verschillende productiemogelijkheden:

Zelfgemaakte selectieve collectorcoating - gebruik elke zwarte verf die na het drogen een mat oppervlak achterlaat. Er zijn oplossingen wanneer een ondoorzichtig donker tafelzeil wordt gebruikt als collectorabsorbeerder. Op de warmtewisselaarbuizen, het oppervlak van blikken en flessen wordt zwart email aangebracht met een mat effect.
Speciale absorberende coatings - u kunt de andere kant op gaan door een speciale selectieve verf voor de verzamelaar te kopen. De samenstelling van selectieve coatings omvat polymere weekmakers en additieven die zorgen voor een goede hechting, hittebestendigheid en een hoge mate van absorptie van zonlicht.

Zonnesystemen die in de zomer uitsluitend voor het verwarmen van water worden gebruikt, kunnen wellicht volstaan met het zwart verven van de absorber met gewone verf. Zelfgemaakte zonnecollectoren voor het verwarmen van een huis in de winter moeten een hoogwaardige selectieve coating hebben. Op verf kun je niet bezuinigen.

Zelfgemaakt of fabriekszonnestelsel - wat is beter

Het is onrealistisch om thuis een zonnecollector te maken die qua technische eigenschappen en prestaties vergelijkbaar is met fabrieksproducten. Aan de andere kant, als je gewoon genoeg water nodig hebt voor een buitendouche, zal zonne-energie voldoende zijn om een eenvoudige zelfgemaakte boiler te laten werken.

Wat betreft vloeistofcollectoren die in de winter werken, zelfs niet alle fabriekszonnesystemen kunnen bij lage temperaturen werken. All-weather-systemen, dit zijn meestal apparaten met vacuüm-warmtepijpen, met verhoogde efficiëntie, in staat om te werken tot een temperatuur van -50 ° C.

Fabriekszonnecollectoren zijn vaak uitgerust met een draaimechanisme dat de hellingshoek en richting van het paneel automatisch aanpast aan de windstreken, afhankelijk van de stand van de zon.

Een efficiënte zonneboiler is er een die volledig aansluit bij de taken die hem worden opgedragen. Om in de zomer water voor 2-3 personen te verwarmen, kunt u langskomen met een gewone zonnecollector die met geïmproviseerde middelen met uw eigen handen is gemaakt. Voor verwarming in de winter is het, ondanks de initiële kosten, beter om een fabriekszonnesysteem te installeren.

Zonne-energie omzetten in elektriciteit

Zonne-energie ontwikkelt zich in twee richtingen, halfgeleiderconverters wekken elektriciteit op uit daglicht. Het zonnestelsel werkt dankzij fotocellen, die bestaan uit twee siliciumwafels met verschillende geleidbaarheid. In de ene is er een overmaat aan negatieve deeltjes, in de andere - een gebrek. Onder invloed van licht tussen de kathode en de anode begint de beweging van elektronen en ontstaat er een stroom. Moderne technologie maakt de productie van mono- en polykristallijne siliciumwafels mogelijk, de eerste hebben een langere levensduur en een hoog rendement, de laatste hebben lage kosten.

De prestatie van een enkele fotocel is van weinig belang, daarom worden er zonnepanelen op verzameld. De eenvoudigste generator van lichtenergie is een reeks van halfgeleiderplaten met een totale spanning. Gemeenschappelijke fotocellen hebben parameters van 3,6 A en 0,5 V. Uit 36 van deze platen kan een standaardontwerp worden samengesteld, dat een stroom van 18 V zal genereren, wat overeenkomt met ongeveer 60 watt. Om de stroomsterkte te vergroten, worden meerdere zonnepanelen parallel geschakeld, terwijl het vermogen van het systeem toeneemt en de spanning ongewijzigd blijft.

Fotocellen werken overdag als energieopwekkers, wanneer ze verduisterd worden, worden ze stroomafnemers, ze kunnen oververhit raken en defect raken. Om het zonnestelsel te beschermen tegen verliezen overdag en 's nachts ontladen van de batterij, is een halfgeleiderdiode in serie aangesloten op elk paneel.

Ze slaan de energie van fotovoltaïsche cellen op in batterijen met een lagere spanning. Omdat de zonnepanelen met tussenpozen werken tijdens het dimmen, zijn ze via de controller verbonden met de tank. Het biedt bescherming tegen overlading van de batterij en schakelt het systeem over naar een weerstand. Om zonlicht in een huishoudelijk elektriciteitsnet te gebruiken, is in het circuit een omvormer geïnstalleerd die gelijkstroom omzet in wisselstroom.

U kunt zonnepanelen met uw eigen handen samenstellen uit kant-en-klare fotocellen en een zelfgemaakt frame:

1. Het vermogen van het systeem wordt bepaald door de verwachte belastingen, vervolgens wordt het vereiste aantal platen en het gebied dat ze innemen, berekend.

2. De onderkant van de ondiepe behuizing voor het plaatsen van fotocellen is gemaakt van multiplex. In de zijkanten is het noodzakelijk om gaten te maken voor ventilatie en egalisatie van interne druk.

3. Spaanplaat wordt gebruikt als ondergrond voor de platen en plexiglas wordt gebruikt om te beschermen tegen atmosferische neerslag, die bestand is tegen hagelinslagen.

4. De fotocellen worden met de voorkant naar beneden op het substraat gelegd, met een tussenruimte van 5 mm.

5. De aansluitgeleiders van de ene plaat worden over de soldeerpunten aan de achterkant van de andere geplaatst.Gebruik een soldeerbout met laag vermogen, soldeer en vloeimiddel.

6. Fotocellenkettingen worden in serie bevestigd met koperdraad of een speciale bus.

7. De panelen worden omgedraaid en samen met de ondergrond in de koker geplaatst. Sluit de diodes aan en leid de draden door het gat in de bodem om verbinding te maken met de batterij.

8. Bedek het frame met plexiglas, dicht de voegen af met siliconen. Voer een batterijtest uit.

Systeem type	Maat, mm	Absorberend materiaal:	Prijs, roebels	Fabrikant
Vlakke collector voor seizoensgebonden waterverwarming:
Falcon Effect-A	2000x1000	aluminium	16800	OJSC "VPK NPO Mashinostroeniya"
Sokol Effect-M	koper	19400
Licht warm standaard 2	1980x920	18680	Exmork LLC
ISolar	2065x1100	19700	OOO Novy Polyus
Vacuüm all-weather voor warm water en verwarming:
30 buizen met frame	2370x1430	koper	49900	SGVA (China)
SUNRAIN ES-R1 (30 stuks)	2420x2010	39800	Korsa LLC
SCH-30	2400x1900	61700	ANDI Grupp (China)
Batterij voor stroomopwekking:
CHN150-36M elementen 36, 150W, 12V	1480x670	silicium eenkristal	14780	Chinaland Zonne-energie (China)
Exmork FSM-250M elementen 72, 250 W, 24V	1640x920	17750	Sunny Energy Wetenschap en Technologie (China)
Exmork FSM-300P elementen 72, 300 W, 24V	1956x992	silicium polykristal	19260

Classificatie volgens temperatuurcriteria

Er is een vrij groot aantal criteria waarmee een of ander ontwerp van zonnestelsels wordt geclassificeerd. Voor apparaten die met de hand kunnen worden gemaakt en worden gebruikt voor warmwatervoorziening en verwarming, is de indeling naar type koelvloeistof echter het meest rationeel.

Systemen kunnen dus vloeibaar en lucht zijn. Het eerste type wordt vaker gebruikt.

Afbeeldingengalerij

Foto van

Stap 1: Montage van de gegolfde pijpverdeler

Stap 2: Verf de zonne-armatuur zwart

Stap 3: De luchtinlaten installeren

Stap 4: Het maken van de hoes voor het zonne-apparaat

Daarnaast wordt vaak een classificatie gebruikt op basis van de temperatuur waarop de werkunits van de collector kunnen worden verwarmd:

Lage temperatuur. Opties die de koelvloeistof tot 50ºС kunnen verwarmen. Ze worden gebruikt om water te verwarmen in containers voor irrigatie, in badkamers en douches in de zomer en om het comfort te verhogen op koele lente- en herfstavonden.
Gemiddelde temperatuur. Geef de temperatuur van de warmtedrager op in 80ºС. Ze kunnen worden gebruikt voor ruimteverwarming. Deze opties zijn het meest geschikt voor het regelen van particuliere huizen.
Hoge temperatuur. De temperatuur van het koelmiddel in dergelijke installaties kan oplopen tot 200-300ºС. Gebruikt op industriële schaal, geïnstalleerd om productie-installaties, commerciële gebouwen, enz. te verwarmen.

In zonnesystemen met hoge temperatuur wordt een nogal complex proces van overdracht van thermische energie gebruikt. Bovendien bezetten ze een indrukwekkende ruimte, die de meeste van onze liefhebbers van het plattelandsleven zich niet kunnen veroorloven.

Het productieproces van hun arbeidsintensief, de uitvoering vereist gespecialiseerde apparatuur. Het is bijna onmogelijk om zelf zo'n versie van het zonnestelsel te maken.

Hoge temperatuur zonnepanelen op fotovoltaïsche omvormers thuis zijn vrij moeilijk te maken.

Werkingsprincipe

De collector wordt gebruikt om water te verwarmen met behulp van zonne-energie. Zo'n apparaat kan worden geïnstalleerd in de buurt van een zomerdouche of op het dak van een woonhuis.

Fabrieksmodellen bestaan uit een glazen buitenpaneel en een leidingsysteem eronder. Achter de leidingen zit een kachel. Glas draagt bij aan het creëren van een broeikaseffect binnen.

Handgemaakte modellen gemaakt van polycarbonaat zijn eenvoudiger - het water erin wordt verwarmd in de cellen van de plaat zelf. Hete vloeistof gaat in de tank en koude vloeistof komt automatisch op zijn plaats. Bij zonnig weer kunt u met zo'n collector voldoende water verwarmen voor meerdere mensen om te baden.

De zonnecollector verwarmt het water dat het binnenkomt via koperen buizen dankzij zonne-energie.

Procedure

Laten we eens kijken hoe u een eenvoudige verzamelaar met uw eigen handen kunt maken.

Opleiding

Voer eerst metingen uit en bepaal hoeveel ruimte u voor het apparaat kunt toewijzen. Als het dak is gemaakt van polycarbonaat, glas of soortgelijke relatief zwakke materialen, mag de collector niet te groot worden gemaakt.

Een zeer handig ontwerp is gemaakt van twee platen van ongeveer 2,1x1 m. Een vel verwarmt de vloeistof direct, de tweede speelt de rol van een beschermende coating. Polycarbonaat mag alleen cellulair zijn, bij voorkeur zwart.

De aanbevolen plaatdikte is 4 mm. De totale doorsnede van de kanalen is in dit geval 35 cm² per strekkende meter, wat ongeveer gelijk is aan de doorsnede van een buis met een diameter van 6-7 cm. Zo kan 1 m² plaat tot 4 liter water bevatten. Een 10 mm dikke plaat kan tot 10 liter per 1 m² bevatten.

Voordat met de bouw van een zonnecollector wordt begonnen, moet een gedetailleerd schema van de gehele constructie worden opgesteld.

Naast polycarbonaat heb je de volgende materialen nodig:

twee PVC-rioolbuizen van 2 m lang en 32 mm in diameter;
2 pluggen voor leidingen;
2 flexibele slangen met schroefdraadaansluiting;
2 polypropyleen hoekbeslag met metaaldraad;
schuimplaat voor isolatie;
gegalvaniseerde gipsplaatprofielen en dwarsrails voor het frame;
siliconenkit.

Hoeken van polypropyleen moeten strak in de buizen passen, dus het is beter om ze samen te kopen.

Polypropyleen buizen in de zonnecollector zijn bevestigd met polypropyleen hoeken

De breedte van de profielen moet overeenkomen met de totale dikte van de polycarbonaat- en schuimplaten.

Je hebt ook een apparaat nodig om pijpen te snijden - een slijper of een boormachine met een zaagmondstuk.

Als je geen zwarte lakens kon kopen, heb je de juiste verf nodig. Polycarbonaat kan worden geverfd met nitro-email, acrylverf op waterbasis of plastic sprays.

Frame montage

De montage van de collector wordt als volgt uitgevoerd:

Klem de buizen vast met klemmen en snijd ze in overeenstemming met de lengte van de toekomstige collector. Raak de randen niet aan: het begin en einde van de leiding moeten intact blijven om op het systeem aan te sluiten.
Schuur de delen van het polycarbonaat die in contact komen met de buis met schuurpapier - het afdichtmiddel hecht beter aan het ruwe oppervlak.
Steek de randen van het vel in de sneden. De cellen moeten loodrecht op de leiding staan, zodat er water in komt. Als de snede te strak is, verbreed deze dan. U kunt ook een administratief mes gebruiken om de snede naar de rand van de buis te brengen, waarna u, vanaf de zijkant, het vel geleidelijk aandrijft.
Kijk in de pijp. Polycarbonaat mag niet meer dan ¼ van de diameter naar binnen gaan, anders zal het de watercirculatie belemmeren. Pas zo nodig de bladpositie aan.
Ontvet de voeg en dicht deze af. Om te voorkomen dat de collector lekt, gaat u 3-4 keer door de snede: probeer de eerste keer het afdichtmiddel in de voeg te drijven en vorm vervolgens de buitenste naad

Besteed speciale aandacht aan de uiteinden. Breng een nieuwe laag kit aan nadat de vorige is opgedroogd.

Als u de buis tot aan de rand afsnijdt, moet u dit gebied zorgvuldig verwerken.
Als je doorzichtig polycarbonaat hebt gekocht, schilder het dan zwart en laat het drogen.
Steek de hoeken met schroefdraad in de randen van de buizen en dicht de verbinding af. Sluit tegenoverliggende randen met doppen.
Gebruik slangen en fittingen om het verdeelstuk op een volle watertank aan te sluiten. Controleer alle naden zorgvuldig. Dicht alle gevonden lekken af.
Maak een frame met dwarsrails van de profielen. Leg het schuim erin en zet het vast met schroeven. Zet er een verzamelaar op. Snijd gaten in het profiel voor slangen en sluit deze aan op de hoeken. Sluit de structuur af met een beschermfolie. Het wordt met hoeken en schroeven aan het frame bevestigd.
Sluit het verdeelstuk aan op een warmwatertank en een koudwaterpomp.

Hoewel een dergelijke collector alleen in de zomer kan worden gebruikt, zal het toch aanzienlijk de kosten voor het verwarmen van water verlagen.