Sončni Bojler Diy: Diagram, Naprava Itd. + Video

2024 Avtor: Bailey Albertson | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:05

Sončni grelnik vode: možnost uporabe geo-kolektorja in samostojna izdelava naprave

Sonce je največji vir varne in brezplačne energije. In če je prej ljudje niso mogli uporabljati, zdaj obstajajo tehnologije, ki pomagajo hiši zagotoviti toploto in toplo vodo samo na račun sonca. Uporaba zbiralnikov je stroškovno učinkovit in cenovno ugoden način, kako narediti podeželsko hišo bolj udobno. Samo izbrati morate pravi sončni kolektor (ali ga narediti sami) in ga nato vpeljati v obstoječi ogrevalni sistem.

Vsebina

• 1 Kaj je sončni grelnik vode

  1.1 Področje uporabe sončnih rastlin

• 2 Vrste sončnih kolektorjev

  • 2.1 Tabela: Primerjalne značilnosti ravnih in vakuumskih kolektorjev
  • 2.2 Značilnosti ploščatih sončnih grelnikov vode
  • 2.3 Značilnosti vakuumskih kolektorjev

• 3 V kateri sistem vgraditi solarni grelnik vode

  • 3.1 Vrste kroženja
  • 3.2 Izbira vrste obtočnega kroga

• 4 Kako narediti ravno sončni kolektor z lastnimi rokami

  • 4.1 Orodja in materiali za delo
  • 4.2 Video: kako narediti ravno bakreno cev sončni grelnik vode
  • 4.3 Namestitev sončnega kolektorja
  • 4.4 Vzdrževanje sončnega kolektorja
• 5 Video: navodila za sestavljanje sončnega kolektorja iz aluminijastih pločevink

Kaj je sončni grelnik vode

Kolektor (grelnik vode) je naprava, ki zbira energijo sončnih žarkov in jo pretvarja v toploto. Sonce ogreva hladilno tekočino v kolektorju, ki se nato uporablja za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje ali proizvodnjo električne energije.

Sodobni sončni grelniki vode so lahko zapleteni, vendar lahko vsak lastnik zasebne hiše samostojno izdela napravo za svoje potrebe. Glavna stvar je ugotoviti, čemu ta naprava služi.

Trije kolektorji v celoti zadovoljijo potrebe družine po topli vodi in ogrevanju

Področje uporabe sončnih rastlin

Pri nas je besedna zveza solarni grelnik vode še vedno povezana s črnim rezervoarjem na strehi poletne tuš kabine, vendar se ta tehnologija uspešno uporablja po vsem svetu. Sončni kolektorji so pogosti v južnih regijah Evrope. Prebivalci zasebnih domov v Italiji, Španiji in Grčiji morajo po zakonu uporabljati sončne grelnike vode. Tudi Kitajska ne zaostaja za Zahodom. Tam so sončni grelniki vode nameščeni na strehah stolpnic in zagotavljajo toplo vodo vsem stanovanjem. Leta 2000 je bilo na svetu toliko sončnih elektrarn, da bi skupaj sestavljale več kot 71 milijonov m ². Skoraj 15 milijonov m ² bi jih bilo evropskih.

Sončni vakuumski kolektorji skoraj v celoti zasedajo strehe kitajskih novogradenj

Takšne naprave se uporabljajo za oskrbo s toplo vodo v gospodinjskih prostorih in industrijskih zgradbah, ogrevanje zasebnih hiš, upravnih zgradb, delavnic. Najbolj so povpraševani v živilski in tekstilni industriji, saj na tem območju poteka veliko proizvodnih procesov z uporabo tople vode.

V zasebnem sektorju ima vsaka oseba iz Nemčije 0,14 m ² površine sončnega kolektorja, iz Avstrije - 0,45 m ², s Cipra - 0,8 m ² in iz Rusije - 0 0002 m ². Intenzivnost sončne svetlobe v Rusiji je le 0,5 kWh / m ² manjša kot na jugu Nemčije. To pomeni, da nizka priljubljenost sončnih kolektorjev v severnih regijah ni posledica geografskih razlogov.

Tudi vodo v bazenu je mogoče ogrevati z obsežnim razdelilnim sistemom

Vrste sončnih kolektorjev

Inženirji so razvili ravne, cevaste z vakuumom, parabolični reflektorski koncentratorji, antene, sončne stolpe in druge vrste naprav. Najbolj priljubljeni za domače namene so ploščati in vakuumski grelniki vode.

Tabela: Primerjalne značilnosti ravnih in vakuumskih kolektorjev

Ploski kolektor	Vakuumski razdelilnik
To je enostavno narediti z lastnimi rokami iz odpadnih materialov.	Izdelano v industrijskem okolju ali sestavljeno iz tovarniških delov.
Hitro se izplača.	Izplača se trikrat dlje kot ravno.
Manj verjetno je, da se bo v vročem vremenu pregrelo.	Preprečuje vračanje nakopičene toplote v okolje.
Učinkovito deluje poleti ali v državah z vročim podnebjem.	Primerno za hladne regije, deluje pozimi pri temperaturah do -30 o C.
Ima visoko vetrovnost, zato ga močan sunek vetra lahko odpihne s strehe.	Veter prosto prehaja med vakuumskimi cevmi, zato je verjetnost, da nevihte ne bo zadel kolektor, večja.
Očisti se pred snegom, zmrzaljo in ledom.	Produktivnost je 2-3 krat večja kot pri ravnem kolektorju (z enakimi površinami).

Značilnosti ploščatih sončnih grelnikov vode

Naprava je plošča, znotraj katere so bakrene cevi s temno prevleko. Segrejejo vodo, ki se nato zbira v rezervoarju in uporablja za oskrbo s toplo vodo (oskrba s toplo vodo). Če zbiralnik izdelate sami, lahko drage komponente zamenjate z razpoložljivimi materiali:

• namesto bakrenih cevi lahko iz starega hladilnika vzamete jeklo, polietilen ali samo radiator;
• lesen okvir lahko postane nadomestek za kovinski, čeprav tehta več;
• kromiran absorber bo nadomestil običajno črno barvo;
• list stekla ali celičnega polikarbonata bo dobro služil kot zaščitni pokrov, pena pa kot grelec.

Glavna stvar je zagotoviti tesnost plošče, vendar je za to dovolj, da vse šive zapremo z gradbenim silikonom. Glavna pomanjkljivost takšnih naprav je, da ogrevana hladilna tekočina oddaja toploto v zrak in se malo ohladi, preden vstopi v rezervoar. Uporaba toplotne izolacije in tesnjenje šivov je zasnovana za boj proti ravno temu učinku.

Drage dele industrijskega kolektorja lahko zamenjamo s cenejšimi kolegi, na primer namesto bakrenih cevi lahko uporabimo jeklene cevi, okvir naprave pa iz lesa

Če vode ne vzamemo iz ravnega kolektorja, se lahko v vročem sončnem dnevu segreje do 190–210 ^o C, kar lahko privede do pretrganja cevi s hladilno tekočino ali povezovalnimi elementi. Za tiste, ki občasno uporabljajo sončni grelnik vode, je pomembno, da namestite rezervoar, ki lahko odpravi prekomerni tlak v ceveh. Druga možnost je, da za hladilno telo uporabite mineralno olje in ne vodo. Vrelišče je višje, kar zmanjšuje tveganje za poškodbe sistema. V tem primeru je potreben toplotni izmenjevalec, v katerem bo olje akumulirano toploto prenašalo v vodo brez neposrednega stika.

Značilnosti vakuumskih kolektorjev

Ta tip solarnega grelnika vode je sestavljen iz posameznih cevi, od katerih je vsaka v brezzračnem okolju. Ta zasnova je omogočila zmanjšanje toplotnih izgub na poti od kolektorja do zalogovnika in povečala učinkovitost sistema. Zahvaljujoč temu vakuumski zbiralniki odlično delujejo med menjavo letnih časov (jesen, pomlad) in pozimi.

Vakuumski kolektor je sestavljen iz cevi, nameščenih v brezzračnem okolju

Bakrene cevi se uporabljajo tudi v vakuumskih sončnih grelnikih vode, saj ta material zagotavlja dober prenos toplote in higieno hkrati. Preostali elementi so podobni: steklo (borosilikat za boljši prenos toplote), pod njim je črna absorpcijska plast, cev s hladilno tekočino in substrat. Lažje je zagotoviti tesnost sistema, saj obstaja samo en šiv - povezava med cevjo in rezervoarjem.

Ločene cevi so priključene na glavno cev vakuumskega grelnika vode

Hladna voda se postopoma segreva zaradi izmeničnega stika z vročimi bakrenimi cevmi. To je edini način za odvajanje toplote iz vakuumske sončne elektrarne, zato je pomembno, da ji zagotovimo reden pretok hladne vode, to pomeni, da toplo vodo uporabljamo ves dan. Antifriz se uporablja kot hladilno sredstvo v vakuumskih sončnih kolektorjih za povečanje trajnosti sistema. To dopušča segrevanje do 300 ^od C in ne zmrzne pri motna dan se temperatura naprava zniža na -40 ^do S.

Nemogoče je ustvariti polnopravni vakuumski sončni kolektor z lastnimi rokami: izdelava debelostenske cevi iz borosilikatnega stekla je v obrtnih pogojih nepredstavljiva. Zato bi bila zanesljivejša možnost kupiti tovarniške bučke (ponujajo se koaksialne in peresne sorte) in na mestu sestaviti sončni grelnik vode. Ker pa tudi takšno delo zahteva izjemne ključavničarske spretnosti, je bolje kupiti končni izdelek z garancijo proizvajalca.

V kateri sistem vgraditi sončni grelnik vode

Da bi topla voda začela teči iz pipe, je pomembno, da ne izberemo samo zbiralnika, temveč tudi iz rezervoarja, povezovalnih cevi, pip in drugih elementov ustvarimo zanj celoten sistem.

Vrste obtoka

Ugotovite, ali lahko zalogovnik namestite nad nivo kolektorja. Odvisno od tega, katera od obeh vrst obtoka bo v sistemu.

1. Naravna cirkulacija nastane zaradi razlike v gostoti med hladno in toplo vodo. Ogrevana tekočina se nagiba k dvigu, kar določa lokacijo zalogovnika. Če je streha zapletena, izberite dobro osvetljeno mesto za razdelilnik in postavite rezervoar pod greben.

   

   Z naravno cirkulacijo se voda premika skozi sistem zaradi razlike v gostoti med hladno in toplo vodo.

2. Sistemi s prisilno cirkulacijo delujejo po zaslugi črpalke, ki črpa toplo vodo v pripravljen rezervoar. V tem primeru lahko postavite elemente sistema daleč drug od drugega, na primer postavite hranilnik na podstrešje ali v klet. Bolje je za zunanjost in zahteva manj napora za izolacijo samega rezervoarja. Toda cevi, ki vodijo od kolektorja do rezervoarja, morajo biti toplotno izolirane, sicer obstaja nevarnost, da na poti izgubimo vso toploto. Prisilna cirkulacija zahteva uporabo električne energije, zato, če na dacha ni električne energije ali če elektrika pogosto izgine, ta možnost ne bo delovala.

   

   V sistemih s prisilnim kroženjem toplo vodo pretaka črpalka

Če se v kolektorju odločite za uporabo olja za prenos toplote, zagotovite črpalko za prisilno kroženje. V nasprotnem primeru sistem zaradi nizkega koeficienta raztezanja olja preprosto ne bo deloval.

Izbira vrste obtočnega kroga

Pogoste so tri vrste sistemov:

1. Odprta zanka. To je najlažji način oskrbe doma s toplo vodo. Njegova glavna razlika je v tem, da je hladilna tekočina v kolektorju nujno voda. Najprej se segreje v ceveh, nato vstopi v zalogovnik in nato neposredno v pipo v kuhinji ali kopalnici. To pomeni, da voda ne kroži v krogu, ampak se vsak del segreje vsakič v odprtem krogu.

   

   V odprtem sistemu tople vode voda ne kroži v krogu

2. Enokrožno. Zaželeno je, ko naj bi hišo ogrevali s pomočjo sončne toplote ali pa pocenili delovanje električnega ogrevanja. Njegova razlika je v tem, da voda, ki jo segreva sonce, vstopi v ogrevalne cevi. Hladilna tekočina se v sistemu giblje v krogu. To je zaprti krožni cikel. Ker se sončni kolektor uporablja pozimi in izven sezone, izberite vakuumske modele in v sistem vključite dodaten grelec. Električni ali plinski kotel pomaga hladiti tekočino doseči želeno temperaturo v hladnih in oblačnih dneh ter ponoči.

   

   V enokrožnem cirkulacijskem sistemu sončni kolektor deluje vzporedno s kotlom

3. Dvojno vezje. Ta možnost vključuje prenos toplote iz kolektorja v sistem prek posebnega izmenjevalnika toplote. Ker med hladilno tekočino in vodo ni neposrednega stika, se v kolektorju uporablja olje ali antifriz. Sistem je optimalen za podeželske hiše, v katerih ljudje živijo skozi vse leto. V njem se kolektor uporablja hkrati za oskrbo s toplo vodo in hkrati za ogrevanje. Vanj je praviloma vgrajen tudi kotel in / ali kotel za dodatno ogrevanje vode, uporablja pa se več kolektorjev (odvisno od števila prebivalcev in podnebnih značilnosti regije).

   

   V dvokrožnem obtočnem sistemu ni neposrednega stika med hladilno tekočino solarnega grelnika vode in vodo

Kako narediti ravno sončni kolektor z lastnimi rokami

To zahteva risbo. Prav tako boste morali izračunati površino grelnika vode v skladu s potrebami družine. Ta parameter se določi po formuli: A = K * F * SF / (G * η) AW = 1 / (G * η) A = K * F * SF * AW, kjer:

• A - površina kolektorja, m2;
• AW je zmanjšana površina, ki lahko ustvari 1 kW * uro na dan, m2 * dan / (kW * uro);
• Η - izkoristek enega zbiralnika,%;
• G - skupno sončno sevanje na dan, značilno za določeno območje, kW * ura / (m2 * dan);
• K - koeficient, ki upošteva vrednost kota nagiba kolektorjev in njihove usmeritve glede na glavne točke;
• F je energija, potrebna za ogrevanje vode na dan, kW * ura / dan;
• SF je delež sončne energije pri pokrivanju potrebe po toploti,%.

Za izdelavo kolektorja boste potrebovali podrobno risbo z navedbo števila in velikosti delov

Orodja in materiali za delo

Za izdelavo ravnega sončnega kolektorja dimenzij 2,28x1,9x0,1 m s kovinsko-plastičnimi cevmi in lesenim okvirjem boste potrebovali:

• žaga ali sestavljanka za rezanje lesa in vezanega lesa;
• škarje za kovinsko-plastične cevi;
• izvijač;
• ščetke in brizgalna pištola ali brizgalna barva za črnjenje nameščenih cevi.

Zaporedje:

1. Sestavite škatlo za dno kolektorja iz dveh listov vezanega lesa velikosti 1,52x1,52 m, debeline 1 cm. Enega od njih izrežite, da ustvarite stranice za podrobnosti: velikost 0,76x0,38 m - 4 kosi, 1,52x0 Velikost.76 m - 1 kos.

   

   Vezane plošče se uporabljajo za ustvarjanje zbiralne škatle

2. Notranjo površino nastale škatle pobarvajte s črno mat barvo, zunanjo površino pa z belo ali pokrijte z zaščitnim lakom.

3. Ustvarite okvir za pritrditev škatle iz palice 5x5 cm, v skladu s priloženim diagramom. Skupaj bo potrebnih 60 m lesa. Pred montažo je treba dele obdelati z zaščitnim sredstvom za les, da material zaščitimo pred padavinami in ekstremnimi temperaturami. Deli pritrdite z lesenimi vijaki s kovinskimi vogali 5x5 cm.

   

   Stojalo (okvir) za škatlo je narejeno iz palice

4. Pritrdite škatlo na pripravljeno stojalo in izvedite nadaljnje sestavljanje na tem nagnjenem stojalu.

5. Naredite oznake, kam bodo šle cevi in kam se bodo prilegale cevi. Tudi njih pobarvajte v črno, da ne bi povečali toplotnih izgub.

   

   Za varno pritrditev so pritrdilne cevi nameščene v štirih vrstah

6. 0,5-palčne ojačane plastične cevi narežite na koščke na želeno dolžino. Če se želite izogniti napaki, uporabite prvi delček kot referenco. Dobili bi 45 kosov po 2,14 m.
7. Kačo sestavite iz cevi na stojalu, pri čemer na zavojih uporabite okovje za kovinsko-plastične cevi. Potrebno je skupno 44 kotnih komolcev tipa "mama-mama" in "mama-oče" in 88 adapterjev od kovinsko-plastične cevi do armature. Za tesnjenje spojev uporabite tesnilni navoj. Na začetku in koncu kače pritrdite adapterje za priključitev cevi za dovod in odvod vode.

8. Z brizgalno pištolo ali pločevinko pobarvajte strukturo v črno.

   

   Kolektorska tuljava je pobarvana s črno barvo

9. Povežite tuljavo s črpalko in se prepričajte, da pri črpanju vode ne pušča. Če katera koli povezava ni dovolj tesna, jo izpraznite in znova sestavite ter nato ponovno preverite.

10. Zgornji del škatle pokrijte s prozornim steklom ali trdnim polikarbonatom. Če ni mogoče uporabiti masivne pločevine, naredite aluminijast okvir v velikosti razpoložljivih drobcev (po možnosti največ štiri) in plošče varno pritrdite. Vsak spoj previdno obdelajte s prozornim silikonom, da bo bojler tesno pritrjen.

    

    Ščitnik kolektorja je mogoče sestaviti iz več kosov, kar še dodatno okrepi spoje

V skladu z opisano shemo je sestavljen kolektor z zmogljivostjo 1,6-2 kW.

Video: kako narediti sončni bojler za ravno bakreno cev

Namestitev sončnega kolektorja

Naprava je nameščena na strehi. Ta možnost je primerna za podeželske hiše in stolpnice. Bolje je, če je streha nagnjena in je kot nagiba blizu širine te regije. V tem primeru boste morali pritrditi nosilce na plošče na južni strani skozi strešni material. Kolektor bo postavljen 15-20 cm nad nivojem strehe, vzporedno s klančino. To je najbolj harmonična rešitev, še posebej, če se v hiši uporablja več grelnikov vode. Včasih je kolektor vdrt v streho, tako da je zaščitni zaslon poravnan z dekorativno strešno kritino. Toda ta metoda je veliko dražja in lahko oslabi strešno konstrukcijo.

Najbolje je, da je sistem ravnega zbiralnika nameščen na poševni strehi

Na ravnih strehah so kolektorji nameščeni na posebnih konstrukcijah, ki jih držijo pod določenim kotom. Stojala lahko kupite že pripravljena ali varjena samostojno iz vogalov. Kovinska konstrukcija je pritrjena na dno z velikimi sidrnimi vijaki.

Na ravni strehi so kolektorji nameščeni na posebnih konstrukcijah

V poletnih kočah so sončni kolektorji nameščeni ob hiši ali bazenu na odprtem sončnem območju. V tem primeru izberejo mesto na že ustvarjenem spletnem mestu ali ločeno opremijo zanesljivo podlago. Če želite to narediti, boste potrebovali pravokotno ploščad z nabito blazino v razsutem stanju, hidroizolacijo in premazom tlakovalnih plošč, porcelanskega kamna in drugih trpežnih, trdih in vremensko odpornih materialov. Nato je na njem nameščeno kovinsko ali leseno stojalo za stojalo, na katerem je pritrjen sončni kolektor.

Namestitev sončnega kolektorja na nosilce, ki nimajo skupnega dna, velja za manj zanesljivo, vendar pomaga prihraniti prostor

Vzdrževanje sončnega kolektorja

Kot katera koli druga oprema tudi za napravo potrebuje servis. Najpogostejša dela:

1. Pranje stekla. Zaščitna plošča kolektorja sčasoma postane motna zaradi prahu in usedlin. Da to ne bi vplivalo na učinkovitost sistema, ga je vredno enkrat mesečno (v delovnem obdobju) čistiti z običajnim čistilom za steklo ali samo milnico (če prozorna plošča ni iz stekla). Ker je ohišje zapečateno, za izklop sistema niso potrebna pripravljalna dela.
2. Odtok ploskih zbiralnikov, če se pozimi ne uporablja. Zamrznjena voda v oblačnem zimskem vremenu lahko poči cevi in armature. Zato je z nastopom hladnega vremena treba izklopiti oskrbo z vodo in popolnoma izprazniti tekočino iz cevi. Potem bo zbiralec do naslednje poletne koče spet pripravljen za delo. Preostali sončni grelnik vode je vremensko odporen, zato jih ni treba odstraniti s strehe podeželske hiše.
3. Zamenjava hladilne tekočine, če se poslabša zaradi kršitve delovnih pravil. Antifriz, ki se uporablja v vakuumskih sončnih kolektorjih, je zelo občutljiv na pregrevanje. Če grelnik vode ni mogel prenesti toplote v vodo (v hiši ni bila uporabljena topla voda, je bil ogrevalni sistem izklopljen), se v tekočini naredijo kosmiči in tanke bakrene cevi in filter se zamašijo. Posledično kolektor ne more normalno opravljati svojih funkcij. V tem primeru iz vsake bučke popolnoma izpraznite antifriz, sperite cev in sistem napolnite z novim specializiranim antifrizom (za zbiralnike, ne za avtomobile). Očistiti je treba tudi filter in zamenjati kartušo. Po zagonu sistema se lahko nenamerno preostale kosmiči spet pojavijo v filtru, zato ga je treba prvi dan delovanja zbiralnika nadzorovati in po potrebi očistiti vložek.

4. Zamenjava razbitega stekla. Zaščitna plošča se včasih zlomi zaradi toče, vandalov in drugih razlogov. Zamenjati steklo v ravnem kolektorju ni težko: preprosto odstranite starega in novega pritrdite s silikonsko tesnilno maso. Delo bo trajalo največ pol ure, sistema vam ni treba izklopiti. V sesalnem kolektorju bo treba zamenjati celotno žarnico. Naročiti ga boste morali pri istem proizvajalcu.

   

   Zamenjavo poškodovane bučke razdelilnika je bolje zaupati strokovnjakom.

Če je bil kolektor kupljen, je ob prvi razčlenitvi vredno poklicati poveljnika, v garancijskem obdobju pa se obrnite na predstavnika proizvajalca. Domači sončni grelnik vode bo treba popraviti sam, vendar je iskanje okvare in odprava v domačem izdelku veliko lažje kot v tovarniškem. Izkušnje serviserjev kolektorjev kažejo, da morate najprej preveriti stanje ventilov, senzorjev, rezervoarja in črpalke, saj so manj zanesljivi kot sončna elektrarna sama.

V sistemih sanitarne tople vode s sončnim kolektorjem ventili in senzorji najpogosteje odpovedo.

Video: navodila za sestavljanje sončnega kolektorja iz aluminijastih pločevink

Lastniki sončnih kolektorjev so prepričani: ko enkrat ocenite zmogljivosti te naprave, brez nje preprosto ne bo več mogoče. Zdaj lahko svoji hiši ali poletni koči zagotovite poceni in varno toploto.