Vybavíme solárny ohrev alebo ako si postaviť domáci kolektor

Ako to funguje

Kolektor zbiera energiu pomocou svetelného akumulátora alebo inak povedané solárneho panelu, ktorý prenáša svetlo na akumulačnú kovovú platňu, kde sa slnečná energia premieňa na teplo. Doska prenáša teplo do chladiacej kvapaliny, ktorá môže byť kvapalina aj vzduch. Voda sa posiela potrubím k spotrebiteľovi.Pomocou takéhoto kolektora môžete vykurovať domácnosť, ohrievať vodu na rôzne domáce účely alebo bazén.

Vzduchové kolektory sa používajú najmä na vykurovanie vykurovanie miestnosti alebo vnútorného vzduchu ho. Úspory pri používaní takýchto zariadení sú zrejmé. Po prvé nie je potrebné používať žiadne palivo a po druhé sa zníži spotreba elektrickej energie.

Ako vyrobiť solárny kolektor?

Na vlastnú výrobu solárneho kolektora môžete použiť širokú škálu materiálov. Najprv sa vyrobia jednotlivé prvky systému a potom sa spoja pomocou rúrok.

Fáza #1 - výroba solárneho panelu

Na výrobu solárneho panelu na vykurovanie budete potrebovať krabicu a materiál na radiátor. Krabica je zvyčajne vyrobená z preglejky. Steny a dno boxu sa odporúča izolovať napríklad vrstvou peny, aby sa minimalizovali tepelné straty. Na výrobu radiátora môžete použiť segmenty širokých rúrok, ktoré sú vzájomne prepojené rúrkami menšieho priemeru.

Zaujímavá verzia domáceho solárneho panelu vyrobeného z hliníkových plechoviek je uvedená v nasledujúcom videu:

Horná časť škatule je pokrytá sklom vhodnej veľkosti. Pre zvýšenie účinnosti solárneho panelu sa odporúča vnútro a radiátory natrieť čiernou farbou a vonkajšia strana panelu je biela.

Táto schéma jasne ukazuje jednu z možností vytvorenia panelu pre solárny kolektor. Krabička je vyrobená z dosiek a sololitu, pokrytá sklom

Etapa č. 2 - predkomora a zásobná nádrž

Na výrobu týchto prvkov solárnych kolektorov budete potrebovať niekoľko vhodných nádob.Pohon potrebuje pomerne veľkú nádrž, jej kapacita by sa mala pohybovať medzi 150-400 litrami. Nádrž by mala byť tiež izolovaná napríklad umiestnením do preglejkovej krabice a vyplnením okolitého priestoru tepelnoizolačnými materiálmi: polystyrénová pena, minerálna vlna, piliny atď.

Avankamera je vyrobená z malej nádrže s objemom nie väčším ako 40 litrov. Táto nádoba musí byť vzduchotesná a vybavená guľovým ventilom alebo iným zariadením na prívod vody.

Etapa č. 3 - montáž celého systému

Keď sú hlavné prvky pripravené, musia byť správne umiestnené a navzájom spojené. Najprv nainštalujte avankameru a zásobník

V tomto prípade je dôležité správne dodržiavať pomer hladiny kvapaliny v každej nádobe. Hladina vody v predkomore by mala byť viac ako 80 cm nad hladinou vody v nádrži

Solárny panel je zvyčajne umiestnený na strecha, optimálne - na južnej strane so sklonom k ​​horizontu asi 40 stupňov. Vzdialenosť medzi zásobníkom a radiátorom by mala byť minimálne 70 cm, teda predkomora je umiestnená v hornej časti systému, zásobník je umiestnený nižšie a solárny panel je umiestnený úplne dole.

Potom by ste mali nainštalovať:

• skladovacie odtokové potrubie;
• drenážna rúra prednej komory;
• prívodné potrubie studenej vody do predsiene;
• prívodné potrubie studenej vody;
• potrubie na prívod studenej vody do mixérov;
• prívod teplej vody k vodovodným batériám
• potrubie na prívod teplej vody do zásobníka;
• "horúce" potrubie solárneho radiátora;
• prívodné potrubie zásobníka.

Zároveň sa pre vysokotlakové časti systému odporúčajú polpalcové rúry a pre nízkotlakové sú vhodné palcové rúry.Okrem toho by sa mali použiť rôzne tvarovky, adaptéry, závesy atď.. Podrobná schéma solárneho kolektora je znázornená na obrázku:

Na schéme solárneho zariadenia kolektor zobrazuje umiestnenie predkomory, zásobníka a solárneho panelu, ako aj potrubia, ktoré ich spája

Pre uvedenie systému do prevádzky je potrebné naplniť jednotku vodou cez spodné odtokové otvory. Potom sa predkomora pripojí k vodovodnému systému domu a reguluje sa hladina kvapaliny v kolektore. Ak sú všetky spoje tesné, môžete začať prevádzkovať nové zariadenie.

Skutočné spôsoby vykurovania

Ako ste ich z vyššie uvedeného pochopili, realizovať plnohodnotné elektrické kúrenie solárne domy dosť ťažké (a drahé). Nie každý majiteľ sa rozhodne kúpiť a nainštalovať panely na ploche 100–150 m², aby zahrial malý dom alebo chatu. To znamená, že schéma elektrický kotol + vodný systém + vykurovacie radiátory už nie je potrebná.

Myšlienku vykurovania solárnymi modulmi však stále nemožno nazvať utópiou. Uvádzame možnosti, ktoré majitelia domov realizujú v praxi:

• panely plus invertorové klimatizácie s COP 3,5–4;
• pripojenie batérií priamo k elektrickým ohrievačom bez meniča;
• vybudovanie plnohodnotnej solárnej elektrárne, predaj elektriny štátu, z výťažku sa platí klasické vykurovanie.

Začnime treťou možnosťou, ktorá zaujíma podnikateľov. V krajinách, kde takzvanú výkupnú cenu stanovuje štát, môže vlastník domu prijímať elektrinu z obnoviteľných zdrojov a dávať ju do verejnej siete, čím prináša zisk. To znamená, že majiteľ domu kúpi rovnakých 200-300 solárnych panelov, ale predáva energiu za dobrú cenu a neminie koľko márne.

Veľké množstvo batérií na streche obytného domu sa nezmestí, na mieste bude musieť byť umiestnená vysokovýkonná stanica

Napríklad na Ukrajine je výkupná cena 3-krát vyššia ako zvyčajná (od júna 2019). Je potrebné splniť 1 podmienku: minimálny výkon solárnej elektrárne je 30 kW. Postavte elektráreň, dodávajte energiu do siete a nakúpte sa trikrát lacnejšie.

Kúrenie pomocou klimatizácií

Metóda je založená na účinnosti invertorových split systémov, ktoré dodávajú do domu štyrikrát viac tepla, ako je spotrebovaná elektrická energia. Ako realizovať takéto vykurovanie:

1. V prvom rade maximálne znížime tepelné straty budovy – zateplíme steny, podlahy a strechu, osadíme energeticky úsporné okná. Ideálny ukazovateľ spotreby tepla na obydlie s rozlohou 100 m² je 6 kW.
2. Kupujeme 2 klimatizácie s invertorovými kompresormi pracujúcimi pri negatívnych vonkajších teplotách. Celkový výkon jednotiek by sa mal rovnať tepelným stratám domu, v našom prípade - 6 kW. Spotreba takýchto „splitov“ nepresiahne 2 kW.
3. Inštalujeme solárnu stanicu, ktorá môže nepretržite poskytovať elektrinu klimatizáciám.
4. Na vykurovanie v najchladnejších dňoch sa oplatí nainštalovať akýkoľvek tradičný zdroj tepla - kotol, kachle na drevo.

Tepelné čerpadlá Mitsubishi Zubadan spotrebujú ešte menej energie ako klimatizácie a produkujú štyrikrát viac tepla (COP = 4)

Video na konci tejto časti potvrdzuje, že opísaná schéma je plne funkčná. Jedno významné mínus: pri negatívnej teplote účinnosť klimatizácií prudko klesá, bez kotla sa nezaobídete. V miernom a severnom podnebí samotné solárne moduly nezvládnu.

Použitie lokálnych ohrievačov

Hovoríme o výraznom znížení nákladov na systém v prípade použitia nenáročných spotrebiteľov - konvenčných ohrievačov ventilátorov. Kvôli nedostatku meniča budú musieť byť k solárnym modulom pripojené 12-voltové ohrievače (môžete si vziať auto alebo to urobiť sami).

Ako zostaviť solárny generátor:

1. Inštalujeme požadovaný počet batérií s prevádzkovým napätím 12 voltov.
2. Pripájame ich pomocou vodičov 2,5 mm² podľa schémy nižšie - bez meniča.
3. Pripojíme záťaž - nízkoenergetický ohrievač ventilátora na 12 V.

Nižšie vo videu odborník podrobne popisuje všetky nuansy takéhoto spojenia. Metóda je vhodná na vykurovanie jednotlivých miestností ventilátorovými ohrievačmi 1–1,5 kW. Vykurovanie celého domu je náročnejšie - je potrebné zostaviť niekoľko samostatných okruhov so solárnymi panelmi, aby sa nezväčšil prierez vodičov.

Funguje solárny kolektor v zime?

Podľa štatistík (údaje sú uvedené vo Wikipédii) je približne 0,2 m2. m solárnych kolektorov používaných v našej krajine, zatiaľ čo v Nemecku je toto číslo 140 m2. m, av Rakúsku - až 450 m2. m na 1 tisíc obyvateľov.

Takýto výrazný rozdiel nemožno vysvetliť iba klimatickými podmienkami.

Na väčšine územia Ruska sa totiž na zemský povrch dostane za deň rovnaké množstvo slnečnej energie ako v južnom Nemecku – v teplom počasí je táto hodnota od 4 do 5 kWh/m2. m.

Čo spôsobuje naše meškanie? Je to čiastočne kvôli relatívne nízkym príjmom Rusov (solárne elektrárne sú stále dosť drahé), čiastočne kvôli prítomnosti vlastných veľkých plynových polí a v dôsledku toho dostupnosti modrého paliva.

Významnú úlohu však zohral neobjektívny prístup mnohých potenciálnych užívateľov, ktorí považujú inštaláciu solárneho kolektora za nevhodnú. Hovorí sa, že v lete je už teplo a v zime je takýto systém málo užitočný.

Tu sú argumenty skeptikov týkajúce sa prevádzky solárnych elektrární v zime:

1. Inštalácia je neustále pokrytá snehom, takže slnečné žiarenie sa k nej veľmi často nedostane. Ak, samozrejme, majiteľ neustále nerobí službu na streche s metlou alebo kefou.
2. Studený mrazivý vzduch odoberá takmer všetko teplo naakumulované kolektorom.

Často sa spomína celosezónny škodlivý faktor – krupobitie, ktoré môže solárnu inštaláciu rozbiť na kúsky.

Aby ste pochopili, aké platné sú tieto argumenty, zvážte zariadenie rôznych typov solárnych kolektorov.

Existuje veľa dôvodov, prečo postaviť solárny panel DIY ohrievač vody. Najdôležitejšie z nich je, že takto získaná energia je úplne zadarmo.

V tomto prehľade sa diskutuje o alternatívnych zdrojoch energie pre súkromný dom.

A v tejto téme všetko o vykurovaní domu solárnou energiou a spôsobmi výroba solárnych panelov vlastnými rukami.

Výhody a nevýhody alternatívneho vykurovacieho systému

Výhod solárneho systému nie je až tak veľa, ale každá z nich je významná a môže byť dôvodom na súkromné ​​experimenty:

• environmentálne prínosy. Je bezpečný pre obyvateľov domu a životné prostredie, čistý zdroj tepla, ktorý nevyžaduje používanie tradičných palív.
• Autonómia. Majitelia systémov sú absolútne nezávislí od cien energií a ekonomickej situácie v krajine.
• Ziskovosť. Pri zachovaní tradičného vykurovacieho systému je možné znížiť náklady na platbu za dodávku teplej vody.
• Publicita.Inštalácia solárnych systémov nevyžaduje povolenie od vládnych orgánov.

Existujú však aj nepríjemné momenty, ktoré môžu pokaziť celkový obraz. Napríklad na určenie účinnosti systému bude potrebné dlhé obdobie - najmenej 3 roky (za predpokladu, že je dostatok slnečnej energie a je aktívne využívaná).

Inštalácia iba solárnych modulov si bude vyžadovať veľké investície: najlacnejšie kremíkové panely budú stáť najmenej 2200 rubľov. za kus, a polykryštalické šesťdiódové prvky prvej kategórie - až 17 000 za kus. Výpočet nákladov na 30 modulov je pomerne jednoduchý (+)

Používatelia berú na vedomie nasledujúce nevýhody:

• vysoké ceny za vybavenie potrebné na uvedenie systému do prevádzky;
• priama závislosť množstva vyrobeného tepla od geografickej polohy a počasia;
• povinná dostupnosť záložného zdroja, napríklad plynového kotla (v praxi sa ako záložný často ukazuje solárny systém).

Aby ste dosiahli väčšiu návratnosť, musíte pravidelne sledovať zdravotný stav kolektorov, čistiť ich od nečistôt a chrániť ich pred tvorbou ľadu v mraze. Ak teplota často klesá pod 0ºС, musíte sa postarať o dodatočnú tepelnú izoláciu nielen prvkov solárneho systému, ale aj domu ako celku.

Výhody a nevýhody

Vzduchové solárne systémy majú svoje výhody, medzi ktoré patria:

• nízke náklady na už vyrobenú štruktúru;
• jednoduchý spôsob výroby aj z odpadového materiálu;
• jednoduchosť inštalácie a údržby.

Ale tiež solárny vzduchový kolektor Energia má svoje nevýhody:

• zariadenie nie je určené na ohrev vody;
• majú veľké rozmery kvôli malému množstvu tepelnej kapacity;
• skromná účinnosť.

Svojpomocne solárne zariadenie na ohrev vzduchu si neporadí s vykurovaním veľkých plôch, no pri správnom množstve energie postačí na vykúrenie napríklad hospodárskej budovy so zvieratami, skleníka, alebo môže slúžiť ako doplnkové alebo kombinovaný zdroj tepla. Tento prístup k podnikaniu prináša určité úspory do rodinného rozpočtu.

Ako je usporiadaný solárny kolektor?

Solárny kolektor je hydraulický systém, ktorý pozostáva z troch hlavných prvkov:

• solárny panel;
• predkomory;
• zásobná nádrž.

Solárne panely, zjednodušene povedané, sú rúrkové radiátory uzavreté v krabici so sklenenou prednou stenou. Umiestňuje sa na nejaké slnečné miesto, napríklad na strechu. Voda vstupujúca do radiátorov solárnych panelov sa ohrieva a presúva do predkomory. Tu je studená voda nahradená už horúcou chladiacou kvapalinou a v systéme je udržiavaný konštantný dynamický tlak. Súčasne sa studená voda pohybuje do radiátorov solárnych panelov a horúca vstupuje do zásobnej nádrže, z ktorého sa prenáša do vykurovacieho systému domu.

Slnečný kolektor je najlepšie umiestniť na južnú stranu strechy pod uhlom 35-45 stupňov. Radiátor a vnútro boxu je najlepšie nalakovať čiernou farbou.

Tento typ solárnych kolektorov využíva takzvaný termosifónový proces. Pri zahrievaní sa mení hustota vody, jej zohriate vrstvy sa rozťahujú a vytláčajú studenú vodu. Ako výsledok na organizáciu vykurovania na nie sú potrebné žiadne solárne panely čerpadlo, pohyb chladiacej kvapaliny cez systém nastáva pod vplyvom prírodných procesov.

Možnosť úspory solárnych kolektorov

K vykurovaciemu okruhu je možné pripojiť niekoľko zdrojov vykurovania nosiča tepla. Kotly na tuhé palivá často fungujú paralelne s elektrickými. to vám umožňuje podporovať prevádzkový režim vykurovacieho systému v noci alebo v neprítomnosti majiteľov niekoľko dní.

Takýto režim však nemožno nazvať ekonomickým - elektrina je jedným z najdrahších zdrojov. Moderný vývoj umožňuje použitie na ohrev chladiacej kvapaliny slnečnej energie inštaláciou solárneho kolektora.

Slnečný kolektor je inštalácia, ktorú je možné využívať celoročne aj pri zamračených teplotách. V slnečných dňoch je najefektívnejší a kúri na teplotu napájacieho okruhu kotla - až 70-90 stupňov.

Domáci solárny kolektor

Solárny kolektor je pomerne jednoduché zariadenie, nie je ťažké ho vyrobiť sami. Pokiaľ ide o účinnosť, domáci solárny ohrievač vody môže byť horší ako priemyselné modely, ale vzhľadom na ich cenu - od 10 do 150 tisíc rubľov sa solárny kolektor pre domácich majstrov veľmi rýchlo ospravedlní.

Na jeho výrobu potrebujete:

• cievka vyrobená z kovovej rúrky, zvyčajne medi, môžete si vziať vhodnú zo starej chladničky;
• odrezky medenej rúrky so závitom 16 mm na jednej strane;
• zátky a ventily;
• potrubia na pripojenie k uzlu kolektora;
• akumulačná nádrž s objemom 50 až 80 litrov;
• drevené dosky na výrobu rámu;
• doska z expandovaného polystyrénu s hrúbkou 30-40 mm;
• sklo, môžete si vziať okenné sklo;
• hrubá hliníková fólia.

Cievka sa zbaví zvyškov freónov umytím prúdom tečúcej vody. Z drevenej lamely alebo tyče je vyrobený rám s veľkosťou o niečo väčšou ako cievka. V spodnej časti rámu sú vyvŕtané otvory pre výstup cievkových rúrok.

Späť k nemu pripevnené lepidlom alebo samorezný polystyrénový plech - to bude spodná časť kolektora. Tento materiál má vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti, čo pomôže znížiť tepelné straty.

Horná časť solárneho kolektora je pokrytá sklom, ktoré sa upevňuje na zasklievacie lišty alebo koľajnice. Rúry sú pripevnené ku koncom špirály na pripojenie k zostave vykurovacieho potrubia. To možno vykonať pomocou adaptérov alebo flexibilného potrubia.

Kolektor je umiestnený na južnom svahu strechy. Potrubie vedie do zásobnej nádrže vybavenej vzduchovým ventilom a odtiaľ do rozdeľovač vykurovania.

Video: ako si vyrobiť solárny ohrievač sami

Kolektorový vykurovací systém je najefektívnejší spôsob pripojenia rôznych ohrievačov k jednému alebo viacerým zdrojom tepla. S ním môžete zabezpečiť stabilnú teplotu a pohodu v dome, ako aj nerušenú a koordinovanú prevádzku všetkých prvkov systému.

Schémy zapojenia vykurovacieho systému

solárne kúrenie vlastnými rukami musí byť nakoniec realizované pripojením k vykurovaciemu systému. Najlepším spôsobom by bolo použiť teplú podlahu, ktorej teplota chladiacej kvapaliny nepresahuje 55 stupňov. Zvážte schémy pripojenia, ktoré zabezpečujú vykurovanie domu solárnou energiou:

S vodovodným potrubím

Zberače vody sú priamo napojené na vykurovací okruh domu. Existujú dve možnosti pripojenia: letné a zimné.

Letný čas je zvyčajne slúži na zásobovanie teplom voda v sprche alebo pre iné potreby, keďže v lete nie je potrebné vykurovanie domu.Schéma je najjednoduchšia - kolektor je inštalovaný na otvorenom priestranstve, voda, ktorá sa zahrieva, stúpa do akumulačnej nádrže a je inštalovaná na vyššej úrovni. Pri demontáži sa nádoba vyprázdni, takže je neustále zásobovaná make-upom, ktorý vstupuje do kolektora a prijíma v ňom tepelnú energiu. Táto metóda je jednoduchá a dá sa ľahko implementovať ručne.

Zimná verzia je náročnejšia. Kolektor inštalovaný na otvorenom priestranstve dodáva ohriatu chladiacu kvapalinu (odporúča sa použiť nemrznúcu zmes) do cievky výmenníka tepla. Ide o vertikálne namontovaný kontajner s cievkou vo vnútri. Existujú dve slučky - v jednej cirkuluje nemrznúca zmes (v okruhu kolektor-výmenník tepla), v druhej cirkuluje chladivo (z výmenníka tepla do vykurovacieho okruhu a späť). Cirkuláciu nemrznúcej zmesi je potrebné zabezpečiť pomocou obehového čerpadla, inak systém nebude fungovať. Cirkuláciu chladiacej kvapaliny je možné organizovať prirodzene aj násilne pomocou čerpadla. Najlepšia možnosť vykurovania obrysy - systém podlahového vykurovania, čo vám umožní dosiahnuť maximálny účinok vo dne aj v noci.

So solárnou batériou

Ohrievanie zo slnka vlastnými rukami, vytvorené solárne poháňané, vykonávané inštaláciou elektrického ohrievača. V tomto prípade fotovoltaické články napájajú iba vykurovacie telesá inštalované v elektrickom kotle, bez priameho súvisu s vykurovacím okruhom.

Samostatne sa montuje vykurovací systém a solárne panely s celou súpravou zariadení. Spôsob pripojenia sa volí ľubovoľne, na základe charakteristík oboch systémov. Pripojenie kotla, čerpadla a iných zariadení sa vykonáva obvyklým spôsobom, neexistujú žiadne špecifické požiadavky.

Ako vyrobiť solárny ohrievač vody vlastnými rukami

Zariadenie je rúrkový radiátor s priemerom 1 palec, umiestnený v drevenej krabici. Konštrukcia môže byť tepelne izolovaná penou. Pomocou pozinkovaného plechu je potrebné dodatočne izolovať spodok zariadenia. Materiály nezabudnite natrieť čiernou farbou, aby ste urýchlili proces ohrevu, s výnimkou skleneného krytu, ktorý je natretý bielou farbou.

Ako nádobu na vodu môžete použiť veľký železný sud, ktorý je umiestnený v krabici z dreva alebo preglejky. Prázdny priestor musí byť vyplnený. Na tento účel sú vhodné piliny, piesok, expandovaná hlina atď.

Nástroje a materiály pre ohrievač vody pre domácich majstrov

Na zostavenie solárneho ohrievača vody sú potrebné nasledujúce materiály a nástroje:

• sklo s rámom;
• stavebná lepenka pod dnom;
• drevo alebo preglejka pre krabicu pod sudom;
• spojka;
• plnivo pre prázdny priestor (piesok, piliny atď.);
• železné rohy obloženia;
• potrubie pre radiátor;
• upevňovacie prvky (napríklad svorky);
• pozinkovaný plech;
• železná nádrž s veľkým objemom (stačí 300 litrov);
• farba čierna, biela a strieborná;
• drevené tyče.

Výrobný proces solárneho ohrievača vody

Proces výroby solárneho kolektora vlastnými rukami je nielen vzrušujúci, ale prináša aj veľa výhod. Vytvorené zariadenie umožní racionálne využitie slnečného žiarenia na riešenie rôznych ekonomických problémov. Špecifiká vytvárania kolektora v etapách sú nasledovné:

1. Najprv musíte urobiť krabicu pre nádrž, ktorú je potrebné posilniť tyčami.
2. Zospodu sa nanáša tepelnoizolačný materiál, na ktorý je inštalovaný kovový plech.
3. Na vrch je umiestnený radiátor, ktorý musí byť riadne upevnený pripravenými spojovacími prvkami.
4. Najmenšie trhliny v tele konštrukcie musia byť rozmazané a utesnené.
5. Rúry a plech musia byť natreté čiernou farbou.
6. Sud a box sú natreté striebornou farbou a po vysušení je nádrž osadená do drevenej konštrukcie.
7. Prázdny priestor je vyplnený pripraveným plnivom.
8. Na zabezpečenie konštantného tlaku si môžete zakúpiť aqua komoru s plavákom, ktorý je inštalovaný v nádrži na vodu.
9. Dizajn by mal byť umiestnený na slnečnom priestore pod uhlom k horizontu.
10. Ďalej je systém prepojený potrubím (ich počet a materiál závisí od veľkosti a typu projektu).
11. Aby ste sa vyhli tvorbe vzduchových vreciek, musíte začať s plnením od spodnej časti chladiča.
12. Podľa takéhoto systému sa ohriata voda pohybuje nahor, čím vytláča studenú vodu, ktorá následne vstupuje do radiátora a ohrieva sa.

Ak je všetko vypočítané správne, po chvíli bude z výstupného potrubia vychádzať teplá voda. Nezabudnite, že slnečné počasie je podmienkou. Takže teplota vo vnútri systému ohrievača vody môže byť okolo 70 stupňov. Rozdiel medzi teplotou vody na vstupe a výstupe bude 10-15 stupňov. V noci sa odporúča zablokovať prístup vody, aby sa predišlo tepelným stratám.

Výkon takéhoto zariadenia je výrazne horší ako ohrievače skladov. Účinnosť domáceho zariadenia bude oveľa nižšia, ale ak nie je potrebné kupovať taký drahý systém, môžete urobiť všetko sami.

Zariadenie a princíp činnosti

Solárne vykurovanie súkromného domu je inovatívna technológia, o ktorej ešte nemá každý jasnú predstavu.Medzitým má takmer každý majiteľ domu všetky možnosti na inštaláciu a používanie zodpovedajúcich komplexov. Potreba finančných investícií existuje len na nákup vybavenia alebo vybavenia, všetko ostatné dostane zadarmo.

Existujú dve možnosti organizácie solárneho vykurovania:

1. Solárne panely;
2. Slnečné kolektory.

Použitie solárnych panelov je drahšia metóda, ktorá si vyžaduje prítomnosť veľkého množstva zariadení. Používajú sa fotovoltické články umiestnené na otvorenom priestranstve pod správnym uhlom pre čo najkolmejší dopad slnečného žiarenia. Vyrábajú elektrický prúd, ktorý sa akumuluje v batériách, mení sa na striedavý prúd so štandardnými parametrami a potom sa posiela do vykurovacích zariadení.

Vykurovanie zo solárnych panelov v súkromnom dome dáva veľa ďalších príležitostí. Tento spôsob má značnú výhodu – elektrický prúd generovaný solárnymi panelmi je možné využiť nielen na vykurovanie domu, ale aj na napájanie akýchkoľvek spotrebičov, osvetlenia či iných potrieb.

Solárne kolektory fungujú na inom princípe. Nevyrábajú, ale prijímajú tepelnú energiu zo Slnka, ktoré ohrieva chladiacu kvapalinu v nádobách alebo rúrach. V zásade možno za kolektor považovať akúkoľvek nádobu s vodou vystavenou slnku, existujú však špeciálne konštrukcie, ktoré môžu preukázať najväčšiu účinnosť. Táto verzia systému je oveľa jednoduchšia, lacnejšia a dostupná pre vlastnú výrobu.

Výsledné teplo sa okamžite realizuje zvýšením teploty chladiacej kvapaliny, ktorá sa akumuluje v akumulačnej nádrži, odkiaľ je distribuovaná do vykurovacích okruhov domu.Najlepším spôsobom vykurovania je použitie nízkoteplotných systémov, ako je podlahové kúrenie. Nepotrebujú silný ohrev, čo zodpovedá schopnostiam slnečných kolektorov. V noci sa spotrebuje chladiaca kvapalina ohriata počas dňa.

2 Výroba kolektora - prvé kroky

Jednoduchý a zároveň celkom účinný solárny ohrievač sa dá ľahko vyrobiť z dostupných a lacných materiálov. Korpus kolektora vieme vyrobiť z dreveného bloku s OSB doskou, preglejkového plechu alebo obyčajnej drevenej dosky. Existuje aj drahšia možnosť zostavenia. Zahŕňa použitie hliníkových alebo oceľových profilov a plechov. Takéto telo bude odolnejšie. Ale budete sa s tým musieť dlhšie popasovať. Je ľahšie pracovať s drevenými výrobkami. Ich životnosť je možné zvýšiť ošetrením dreva farbami a lakmi, emulziami na vodno-polymérovej báze.

Karosériu zostavíme z vybraných materiálov. Na jeho spodok inštalujeme tepelnoizolačnú vrstvu - minerálna vlna, dosky z expandovaného polystyrénu, polystyrén. Namiesto toho je povolené používať modernejšie ohrievače, napríklad fóliu. Ale v tomto prípade sa náklady na výrobu konštrukcie zvýšia. Na izoláciu položíme absorbér (prijímač tepla, tepelný okruh). Kvalitatívne ho pripevnite k spodnej časti puzdra. Najlepšie je urobiť absorbér z medených rúrok. Namiesto toho sa používajú lacnejšie materiály. Remeselníci vyrábajú tepelný okruh z polypropylénovej hadice, kovových panelových radiátorov, polyetylénových rúrok, výmenníka tepla starého chladiaceho zariadenia a iných konštrukcií.

Urobme si elementárny absorbér.Na to použijeme 100 metrov polypropylénovej hadice s prierezom 2 cm.Takýto výmenník tepla umožňuje ohriať cca 15–20 litrov vody. Ak chcete zvýšiť objem horúcej kvapaliny, budete musieť vziať dlhšiu hadicu alebo pripojiť obehové čerpadlo k domácemu systému. Polypropylénový výrobok ohýbame špirálou. Výslednú cievku vložíme do tela, zafixujeme. Okrem toho sa odporúča spojiť špirálové krúžky. Potom sa náš absorbér počas prevádzky nedeformuje.

Podobné akcie vykonávame pri použití medených rúrok. Mimochodom, nie je potrebné ich namontovať vo forme cievky. Je dovolené položiť potrubia vo vzťahu k sebe paralelne. Zároveň je potrebné pochopiť, že špirálové štruktúry majú menej spojení, čo znamená, že chladiaca kvapalina sa v nich pohybuje čo najrovnomernejšie. A riziko úniku sa v takýchto prípadoch zníži takmer na nulu.

Po namontovaní a upevnení všetkých rúrok zakryjeme telo nášho systému sklom, monolitickým polykarbonátom, akrylátovou doskou alebo iným priesvitným materiálom. Môže byť vlnitý aj úplne hladký. Zostáva natrieť krabicu čiernou farbou. Tmavý povrch bude aktívnejšie absorbovať teplo zo slnečných lúčov.

1 Slnečná sústava – hlavné časti a vlastnosti

Údržba súkromného domu si vyžaduje značné finančné náklady. Leví podiel nákladov zároveň pripadá na úhradu spotrebovaných energetických zdrojov. Solárny kolektor (SC) vám umožňuje ušetriť posledné. Ide o solárny systém, s ktorým môžete bezplatne získať tepelnú energiu a využiť ju na vykurovanie domácnosti a ohrev vody. SC pre súkromný dom má pomerne jednoduchý dizajn.Ak je to žiaduce, je ľahké ho zostaviť a uviesť do práce vlastnými rukami.

Všetky domáce solárne ohrievače vody fungujú na rovnakom princípe. Zachytávajú slnečnú energiu a prenášajú ju do chladiacej kvapaliny:

• vzduch;
• voda;
• zmesi vody a nemrznúcej kvapaliny.

Vzduchový kolektor má nízku prevádzkovú účinnosť a účinnosť. Je to spôsobené tým, že plyn je zlým vodičom tepla. Ale vodné stavby sú dosť obľúbené. Takéto solárne systémy pozostávajú z tepelného akumulátora, krytu a špeciálneho okruhu, v ktorom dochádza k výmene tepla. Pod prvým rozumieme kapacitu chladiacej kvapaliny. Kolektorový okruh pozostáva z rúrok, ktoré sú usporiadané vo forme cievky. Niekedy sú zapojené do série so vstupnými a výstupnými diaľnicami systému. Chladivo cirkuluje trubicami v dôsledku prírodných fyzikálnych javov (poklesy tlaku, vyparovanie kvapaliny, zmeny stavu agregácie a hustoty vody alebo vzduchu).

Solárne ohrievače vody pracujú v niekoľkých teplotných rozsahoch. Z tohto hľadiska sú vysoko-, stredno- a nízkoteplotné. Prvé z nich sa v každodennom živote nepoužívajú. Chladivo v nich môže byť zahriate na značku nad 80 ° C. Zvyčajne sa inštalujú v komerčných budovách a priemyselných zariadeniach. Zariadenia so strednou teplotou sú schopné generovať energiu, ktorá stačí na zahriatie chladiacej kvapaliny na 50–80 °. Takéto systémy na vykurovanie domu a ohrev vody je možné skutočne robiť nezávisle. Najjednoduchší spôsob výroby nízkoteplotného kolektora. Používa sa výhradne na ohrev vody do 30°. Nízkoteplotný SC sa nepoužíva ako vykurovací systém.

Konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti

Solárne systémy sa dnes používajú ako efektívne pomocné vykurovacie zariadenie. Vďaka takýmto kolektorom je možné premieňať slnečné žiarenie na teplo a inú energiu. V južných oblastiach sú takéto zariadenia schopné zabezpečiť úplné vykurovanie a zásobovanie teplou vodou súkromnému domu. V mnohých ohľadoch bude účinnosť solárneho systému závisieť od klimatických podmienok v regióne, ako aj od konkrétnych rozmerov zariadenia.

K dnešnému dňu existujú rôzne typy solárnych kolektorov vody, pričom všetky zariadenia majú podobný princíp činnosti. Každý solárny systém bude mať uzavretú slučku, v ktorej sú postupne umiestnené zariadenia, ktoré premieňajú slnečnú energiu na tepelnú energiu a odovzdávajú ju spotrebiteľovi. Vo vnútri solárneho kolektora je sústava rúrok napojených na prívodné a výstupné vedenie. Rúrkami cirkuluje ohriaty vzduch, technická voda alebo nosič tepla z nemrznúcej kvapaliny.

Premeňte slnečnú energiu na teplo a elektrinu pre váš domov

Vrchná časť puzdra je vyrobená z materiálov, ktoré prepúšťajú svetlo. Môže to byť tvrdené silikátové sklo, plexisklo alebo rôzne priehľadné polymérne materiály. Telo zariadenia musí byť odolné a musí si zachovať priehľadnosť počas celej životnosti zariadenia. Je výhodné použiť tvrdené sklo, pretože polyméry sú časom vystavené ultrafialovým lúčom a pri zahrievaní expandujú, čo prispieva k odtlakovaniu puzdra.

Ako chladiacu kvapalinu je možné použiť vodu, ak je kolektor prevádzkovaný iba v teplom období, alebo špeciálne kvapaliny s nemrznúcou zmesou, ktorá pomáha zabrániť zamrznutiu celého systému v zime.

V závislosti od typu je možné zariadenia rozdeliť na jednookruhové a dvojokruhové. Solárne jednookruhové kolektory s jednoduchým dizajnom budú vynikajúcim riešením na vykurovanie malého objektu, kde nie je potrebné dodatočne riešiť problémy s dodávkou teplej vody. Dvojokruhové solárne systémy majú oveľa zložitejší dizajn, sú efektívne, ale vyrobiť ich svojpomocne často nie je možné.

Závery a užitočné video na túto tému

Výrobný proces elementárneho solárneho kolektora:

Ako zostaviť a uviesť solárny systém do prevádzky:

Prirodzene, solárny kolektor vlastnej výroby nebude môcť konkurovať priemyselným modelom. Použitím improvizovaných materiálov je pomerne ťažké dosiahnuť vysokú účinnosť, ktorú majú priemyselné vzory. Finančné náklady však budú oveľa menšie v porovnaní s nákupom hotových inštalácií.

Podomácky vyrobený solárny systém však výrazne zvýši úroveň komfortu a zníži náklady na energiu, ktorá sa vyrába z tradičných zdrojov.

Máte skúsenosti so stavbou solárnych kolektorov? Alebo máte nejaké otázky k obsahu? Podeľte sa o informácie s našimi čitateľmi. Môžete zanechať vo formulári nižšie.

Závery a užitočné video na túto tému

Tematické videá vám pomôžu lepšie si predstaviť inštaláciu domácich solárnych staníc a odhaliť niektoré tajomstvá inštalácie zariadení.

Video č. 1 K dispozícii sú nasledujúce technické informácie o solárnych paneloch a regulátoroch nabíjania:

Video č. 2 Užitočné skúsenosti s používaním solárnych panelov v regióne Moskva:

Video č. 3 Príklad úspešne fungujúcej solárnej stanice, ktorá je kompletne svojpomocne zmontovaná a poskytuje teplú úžitkovú vodu aj vykurovanie domu:

Ako vidíte, solárny systém vykurovania je veľmi reálny fenomén, ktorý môžete uviesť do života svojpomocne. Oblasť alternatívnych spôsobov získavania energie sa neustále rozvíja, možno už zajtra budete počuť o novom objave.

Pozývame vás, aby ste materiál aktívne komentovali. Vyjadrite svoj postoj k „zelenej energii“, podeľte sa o skúsenosti s návrhom systému zo solárnych panelov, v bloku nižšie môžete prezradiť iba známe jemnosti.