Cara membuat pengumpul suria untuk pemanasan dengan tangan anda sendiri: panduan langkah demi langkah

Kenaikan kos sumber tenaga tradisional menggalakkan pemilik rumah persendirian mencari pilihan alternatif untuk memanaskan rumah mereka dan memanaskan air.Setuju, komponen kewangan isu itu akan memainkan peranan penting apabila memilih sistem pemanasan.

Salah satu kaedah bekalan tenaga yang paling menjanjikan ialah penukaran sinaran suria. Untuk tujuan ini, sistem solar digunakan. Memahami prinsip reka bentuk mereka dan mekanisme operasi, membuat pengumpul suria untuk pemanasan dengan tangan anda sendiri tidak akan sukar.

Kami akan memberitahu anda tentang ciri reka bentuk sistem suria, menawarkan gambar rajah pemasangan mudah dan menerangkan bahan yang boleh digunakan. Peringkat kerja disertai dengan gambar visual, bahan itu ditambah dengan video tentang penciptaan dan pentauliahan pengumpul buatan sendiri.

Prinsip operasi dan ciri reka bentuk

Sistem suria moden adalah salah satu daripada jenis sumber alternatif menerima haba. Ia digunakan sebagai peralatan pemanas tambahan yang menukar sinaran suria kepada tenaga yang berguna kepada pemilik rumah.

Mereka mampu menyediakan sepenuhnya bekalan air panas dan pemanasan semasa musim sejuk hanya di kawasan selatan. Dan hanya jika mereka menduduki kawasan yang cukup besar dan dipasang di kawasan terbuka yang tidak dinaungi oleh pokok.

Walaupun bilangan varieti yang besar, prinsip operasi mereka adalah sama. mana-mana sistem suria Ia adalah litar dengan susunan berurutan peranti yang membekalkan tenaga haba dan menghantarnya kepada pengguna.

Elemen kerja utama ialah panel solar berdasarkan fotosel atau pengumpul suria. Teknologi pemasangan penjana solar pada plat fotografi agak lebih rumit daripada pada pengumpul tiub.

Dalam artikel ini kita akan melihat pilihan kedua - sistem pengumpul suria.

Pengumpul solar masih berfungsi sebagai pembekal tenaga tambahan. Adalah berbahaya untuk menukar sepenuhnya pemanasan rumah kepada sistem suria kerana ketidakupayaan untuk meramalkan jumlah hari cerah yang jelas

Pengumpul ialah sistem tiub yang disambungkan secara bersiri ke saluran keluaran dan masukan atau dibentangkan dalam bentuk gegelung. Proses air, aliran udara, atau campuran air dan sejenis cecair tidak beku beredar melalui tiub.

Peredaran dirangsang oleh fenomena fizikal: penyejatan, perubahan tekanan dan ketumpatan daripada peralihan dari satu keadaan pengagregatan ke yang lain, dsb.

Prinsip operasi pengumpul suria adalah berdasarkan penerimaan dan pengumpulan tenaga suria yang diberikan kepada penyejuk (+)

Pengumpulan dan pengumpulan tenaga suria dijalankan oleh penyerap. Ini sama ada plat logam pepejal dengan permukaan luar yang menghitam, atau sistem plat individu yang dilekatkan pada tiub.

Untuk pembuatan bahagian atas badan, penutup, bahan dengan keupayaan tinggi untuk menghantar cahaya digunakan. Ini boleh menjadi kaca plexiglass, bahan polimer yang serupa, jenis kaca tradisional yang dibaja.

Untuk menghapuskan kehilangan tenaga, penebat haba diletakkan di dalam kotak di bahagian belakang peranti

Harus dikatakan bahawa bahan polimer tidak bertolak ansur dengan pengaruh sinar ultraviolet dengan baik.Semua jenis plastik mempunyai pekali pengembangan terma yang agak tinggi, yang sering membawa kepada depressurization perumahan. Oleh itu, penggunaan bahan tersebut untuk pembuatan badan pengumpul harus dihadkan.

Air sebagai penyejuk hanya boleh digunakan dalam sistem yang direka untuk membekalkan haba tambahan dalam tempoh musim luruh/musim bunga. Jika anda bercadang untuk menggunakan sistem suria sepanjang tahun, sebelum sejuk pertama, tukar air proses kepada campuran dan antibeku.

Sistem suria udara menggunakan udara sebagai penyejuk. Saluran untuk pergerakannya boleh dibuat daripada kepingan beralun biasa (+)

Jika pengumpul suria dipasang untuk memanaskan bangunan kecil yang tidak mempunyai kaitan dengan pemanasan autonomi kotej atau dengan rangkaian terpusat, sistem litar tunggal mudah dengan peranti pemanasan pada mulanya dibina.

Rantaian tidak termasuk pam edaran dan peranti pemanasan. Skim ini sangat mudah, tetapi ia hanya boleh berfungsi pada musim panas yang cerah.

Apabila pengumpul dimasukkan ke dalam struktur teknikal litar dua, semuanya menjadi lebih rumit, tetapi julat hari yang sesuai untuk digunakan meningkat dengan ketara. Pengumpul memproses hanya satu litar. Beban utama diletakkan pada unit pemanasan utama, berjalan pada elektrik atau apa-apa jenis bahan api.

Untuk membuat pengumpul suria, anda boleh menggunakan litar siap pakai, anda boleh membina model perintis anda sendiri dan mengujinya dalam amalan (+)

Walaupun pergantungan langsung prestasi peranti solar pada bilangan hari yang cerah, ia adalah dalam permintaan, dan permintaan untuk peranti solar semakin meningkat. Mereka popular di kalangan pengrajin rakyat yang berusaha menyalurkan semua jenis tenaga semula jadi ke saluran yang berguna.

Pengelasan mengikut kriteria suhu

Terdapat sejumlah besar kriteria yang mana reka bentuk sistem suria tertentu dikelaskan. Walau bagaimanapun, untuk peranti yang boleh dibuat dengan tangan anda sendiri dan digunakan untuk bekalan air panas dan pemanasan, pilihan yang paling rasional ialah memisahkannya mengikut jenis penyejuk.

Jadi, sistem boleh menjadi cecair dan udara. Jenis pertama lebih kerap digunakan.

Di samping itu, klasifikasi sering digunakan berdasarkan suhu di mana komponen kerja pengumpul boleh dipanaskan:

1. Suhu rendah. Pilihan yang mampu memanaskan penyejuk sehingga 50ºС. Ia digunakan untuk memanaskan air dalam tangki pengairan, dalam tab mandi dan pancuran mandian pada musim panas dan untuk memperbaiki keadaan selesa pada petang musim bunga-musim luruh yang sejuk.
2. Suhu sederhana. Sediakan suhu penyejuk 80ºС. Mereka boleh digunakan untuk memanaskan bilik. Pilihan ini paling sesuai untuk menghiasi rumah persendirian.
3. Suhu tinggi. Suhu penyejuk dalam pemasangan sedemikian boleh mencapai sehingga 200-300ºС. Ia digunakan pada skala perindustrian, dipasang untuk bengkel pengeluaran pemanasan, bangunan komersial, dll.

Sistem suria bersuhu tinggi menggunakan proses pemindahan tenaga haba yang agak kompleks. Di samping itu, mereka menduduki jumlah ruang yang mengagumkan, yang tidak mampu dimiliki oleh kebanyakan pencinta kehidupan negara kita.

Proses pembuatan adalah intensif buruh, dan pelaksanaan memerlukan peralatan khusus. Hampir mustahil untuk membuat versi sistem suria sedemikian sendiri.

Agak sukar untuk membuat panel solar suhu tinggi menggunakan penukar fotovoltaik di rumah

Manifold buatan tangan

Membuat peranti solar dengan tangan anda sendiri adalah proses yang menarik yang membawa banyak faedah. Terima kasih kepadanya, anda boleh menggunakan sinaran suria percuma secara rasional dan menyelesaikan beberapa masalah ekonomi penting. Mari kita lihat spesifikasi mencipta pengumpul plat rata yang membekalkan air yang dipanaskan ke sistem pemanasan.

bahan DIY

Bahan yang paling mudah dan paling berpatutan untuk pemasangan sendiri badan pengumpul solar ialah blok kayu dengan papan, papan lapis, papan OSB atau pilihan yang serupa. Sebagai alternatif, anda boleh menggunakan profil keluli atau aluminium dengan kepingan yang serupa. Kes logam akan menelan kos lebih sedikit.

Bahan mesti memenuhi keperluan untuk struktur yang digunakan di luar rumah. Hayat perkhidmatan pengumpul suria berbeza dari 20 hingga 30 tahun.

Ini bermakna bahan mesti mempunyai set ciri prestasi tertentu yang akan membolehkan struktur digunakan sepanjang hayatnya.

Pilihan yang paling murah dan paling mudah untuk bahan untuk pembuatan badan ialah penggunaan kayu dan papan serpai

Sekiranya badan diperbuat daripada kayu, maka ketahanan bahan boleh dipastikan dengan impregnasi dengan emulsi polimer air dan salutan dengan cat dan varnis.

Prinsip asas yang harus diikuti semasa mereka bentuk dan memasang pengumpul suria ialah ketersediaan bahan dari segi harga dan ketersediaan. Iaitu, mereka boleh didapati di pasaran terbuka atau dibuat secara bebas daripada bahan yang tersedia.

Nuansa penebat haba

Untuk mengelakkan kehilangan tenaga haba, bahan penebat dipasang di bahagian bawah kotak. Ini boleh menjadi busa polistirena atau bulu mineral. Industri moden menghasilkan rangkaian bahan penebat yang agak luas.

Untuk melindungi kotak, anda boleh menggunakan pilihan penebat foil. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk menyediakan kedua-dua penebat haba dan pantulan cahaya matahari dari permukaan foil.

Jika buih tegar atau papan polistirena kembang digunakan sebagai bahan penebat, alur boleh dipotong untuk menampung sistem gegelung atau paip. Lazimnya, penyerap pengumpul diletakkan di atas penebat haba dan diikat dengan kukuh ke bahagian bawah perumahan dengan cara yang bergantung pada bahan yang digunakan dalam pembuatan perumahan.

Penebat haba berfungsi untuk mengurangkan kehilangan tenaga haba melalui bahagian bawah perumahan. Adalah tidak rasional untuk mengeluarkan peranti dalam bekas logam tanpa penebat haba (+)

Sinki haba pengumpul suria

Ini adalah unsur penyerap. Ia adalah sistem paip di mana penyejuk dipanaskan, dan bahagian yang paling kerap diperbuat daripada kepingan tembaga. Bahan optimum untuk pembuatan sink haba dianggap sebagai paip tembaga.

Tukang rumah telah mencipta pilihan yang lebih murah - penukar haba lingkaran yang diperbuat daripada paip polipropilena.

Penyelesaian bajet yang menarik ialah penyerap sistem suria yang diperbuat daripada paip polimer yang fleksibel. Kelengkapan yang sesuai digunakan untuk menyambung kepada peranti di salur masuk dan keluar.Pilihan bahan yang tersedia dari mana penukar haba pengumpul suria boleh dibuat agak luas. Ini boleh jadi penukar haba peti sejuk lama, paip air polietilena, radiator panel keluli, dsb.

Kriteria penting untuk kecekapan ialah kekonduksian terma bahan dari mana penukar haba dibuat.

Untuk pengeluaran sendiri, tembaga adalah pilihan terbaik. Ia mempunyai kekonduksian terma 394 W/m². Untuk aluminium, parameter ini berbeza dari 202 hingga 236 W/m².

Paip tembaga dianggap sebagai pilihan paling optimum untuk pembuatan sink haba dari segi sifat terma dan rintangan haus

Walau bagaimanapun, perbezaan besar dalam parameter kekonduksian terma antara paip kuprum dan polipropilena tidak bermakna penukar haba dengan paip kuprum akan menghasilkan ratusan kali lebih besar isipadu air panas.

Di bawah keadaan yang sama, prestasi penukar haba yang diperbuat daripada paip tembaga akan menjadi 20% lebih cekap daripada prestasi pilihan logam-plastik. Jadi penukar haba yang diperbuat daripada paip polimer mempunyai hak untuk hidup. Di samping itu, pilihan sedemikian akan jauh lebih murah.

Tidak kira bahan paip, semua sambungan, kedua-dua dikimpal dan berulir, mesti dimeteraikan. Paip boleh diletakkan sama ada selari antara satu sama lain atau dalam bentuk gegelung.

Litar jenis gegelung mengurangkan bilangan sambungan - ini mengurangkan kemungkinan kebocoran dan memastikan aliran penyejuk yang lebih seragam.

Bahagian atas kotak di mana penukar haba terletak ditutup dengan kaca.Sebagai alternatif, anda boleh menggunakan bahan moden, seperti analog akrilik atau polikarbonat monolitik. Bahan lut sinar mungkin tidak licin, tetapi beralur atau matte.

Dalam versi klasik, kotak dengan pengumpul ditutup dengan kaca terbaja, plexiglass, polikarbonat atau bahan serupa. Pengrajin telah belajar menggunakan polietilena dan bukannya kaca

Rawatan ini mengurangkan pemantulan bahan. Di samping itu, bahan ini mesti menahan beban mekanikal yang ketara.

Dalam sampel perindustrian sistem suria sedemikian, kaca suria khas digunakan. Kaca ini dicirikan oleh kandungan besi yang rendah, yang memastikan kehilangan tenaga haba yang lebih rendah.

Tangki simpanan atau ruang anterior

Mana-mana bekas dengan isipadu dari 20 hingga 40 liter boleh digunakan sebagai tangki simpanan. Satu siri tangki yang lebih kecil sedikit yang disambungkan dengan paip dalam rantai bersiri akan berfungsi. Adalah disyorkan untuk melindungi tangki simpanan, kerana Air yang dipanaskan oleh matahari dalam bekas tanpa penebat akan cepat kehilangan tenaga haba.

Malah, penyejuk dalam sistem pemanasan suria mesti beredar tanpa pengumpulan, kerana Tenaga haba yang diterima daripadanya mesti digunakan semasa tempoh penerimaan. Tangki simpanan berfungsi sebagai pengedar air panas dan ruang hadapan yang mengekalkan kestabilan tekanan dalam sistem.

Tangki simpanan dalam sistem solar berfungsi sebagai pengedar air dan takungan yang mengekalkan tekanan (+)

Peringkat pemasangan sistem suria

Selepas mengeluarkan pengumpul dan menyediakan semua elemen struktur konstituen sistem, anda boleh memulakan pemasangan terus.

Salah satu pilihan untuk membina gegelung yang diperbuat daripada paip polipropilena dengan kelengkapan dan tee akan membantu anda memasang pengumpul suria dengan cepat (+)

Kerja bermula dengan pemasangan kamera hadapan, yang, sebagai peraturan, diletakkan pada titik tertinggi yang mungkin: di loteng, menara berdiri bebas, jejantas, dll.

Semasa pemasangan, perlu diambil kira bahawa selepas mengisi sistem dengan penyejuk cecair, bahagian struktur ini akan mempunyai berat yang mengagumkan. Oleh itu, anda harus memastikan siling itu boleh dipercayai atau menguatkannya.

Selepas memasang bekas, mula memasang pengumpul. Elemen struktur sistem ini terletak di sebelah selatan. Sudut kecenderungan berbanding ufuk hendaklah dari 35 hingga 45 darjah.

Selepas memasang semua elemen, mereka diikat dengan paip, menyambungkannya ke dalam sistem hidraulik tunggal. Ketegangan sistem hidraulik adalah kriteria penting yang bergantung kepada operasi cekap pengumpul suria.

Menurut gambarajah pemasangan sistem suria untuk membekalkan air ke pancuran mandian musim panas, anda boleh membina struktur untuk memanaskan air untuk pengairan atau mewujudkan keadaan yang selesa pada waktu petang yang sejuk (+)

Untuk menyambungkan elemen struktur ke dalam sistem hidraulik tunggal, paip dengan diameter satu inci dan setengah inci digunakan. Diameter yang lebih kecil digunakan untuk membina bahagian tekanan sistem.

Bahagian tekanan sistem merujuk kepada input air ke dalam ruang hadapan dan keluaran penyejuk yang dipanaskan ke dalam sistem bekalan air pemanasan dan panas. Selebihnya dipasang menggunakan paip berdiameter lebih besar.

Untuk mengelakkan kehilangan tenaga haba, paip hendaklah dilindungi dengan teliti.Untuk tujuan ini, anda boleh menggunakan busa polistirena, bulu basalt, atau versi foil bahan penebat moden. Tangki simpanan dan ruang hadapan juga tertakluk kepada prosedur penebat.

Pilihan paling mudah dan paling berpatutan untuk penebat haba tangki simpanan ialah membina kotak papan lapis atau papan di sekelilingnya. Ruang antara kotak dan bekas hendaklah diisi dengan bahan penebat. Ia boleh menjadi bulu sanga, campuran jerami dan tanah liat, habuk papan kering, dll.

Sistem suria dipasang supaya pengumpul suria terletak di bahagian paling terang rumah atau tapak (+)

Uji sebelum pentauliahan

Selepas memasang semua elemen sistem dan bahagian penebat struktur, anda boleh mula mengisi sistem dengan penyejuk cecair. Pengisian awal sistem hendaklah dilakukan melalui paip yang terletak di bahagian bawah manifold.

Iaitu, pengisian dijalankan dari bawah ke atas. Terima kasih kepada tindakan sedemikian, kemungkinan pembentukan kesesakan udara dapat dielakkan.

Air atau cecair penyejuk lain memasuki ruang hadapan. Proses pengisian sistem berakhir apabila air mula mengalir dari paip saliran ruang anterior.

Menggunakan injap apungan, anda boleh melaraskan paras cecair optimum dalam ruang anterior. Selepas mengisi sistem dengan penyejuk, ia mula menjadi panas di dalam pengumpul.

Proses kenaikan suhu berlaku walaupun dalam cuaca mendung. Bahan penyejuk yang dipanaskan mula naik ke bahagian atas tangki simpanan. Proses peredaran semula jadi berlaku sehingga suhu penyejuk yang memasuki radiator sama dengan suhu penyejuk yang meninggalkan pengumpul.

Apabila air mengalir ke dalam sistem hidraulik, injap apungan yang terletak di ruang hadapan akan diaktifkan. Dengan cara ini tahap yang berterusan akan dikekalkan. Dalam kes ini, air sejuk yang memasuki sistem akan terletak di bahagian bawah tangki simpanan. Proses mencampurkan air sejuk dan panas secara praktikalnya tidak berlaku.

Dalam sistem hidraulik, adalah perlu untuk menyediakan pemasangan injap tutup yang akan menghalang peredaran terbalik penyejuk dari pengumpul ke tangki simpanan. Ini berlaku apabila suhu ambien turun lebih rendah daripada suhu penyejuk.

Injap penutup sedemikian biasanya digunakan pada waktu malam dan pada waktu petang.

Bekalan air panas ke tempat penggunaan dijalankan menggunakan pengadun standard. Adalah lebih baik untuk tidak menggunakan paip tunggal konvensional. Dalam cuaca cerah, suhu air boleh mencapai sehingga 80°C - adalah menyusahkan untuk menggunakan air tersebut secara terus. Oleh itu, pengadun akan menjimatkan air panas dengan ketara.

Prestasi pemanas air suria sedemikian boleh ditingkatkan dengan menambah bahagian pengumpul tambahan. Reka bentuk ini membolehkan anda melekapkan daripada dua kepada bilangan keping yang tidak terhad.

Prestasi sistem suria ditingkatkan dengan memasang lebih banyak pengumpul suria

Pengumpul suria untuk pemanasan dan bekalan air panas ini adalah berdasarkan prinsip kesan rumah hijau dan kesan termosiphon yang dipanggil. Kesan rumah hijau digunakan dalam reka bentuk elemen pemanasan.

Pancaran matahari tidak terhalang melalui bahan lutsinar bahagian atas pengumpul dan ditukarkan kepada tenaga haba.

Tenaga terma berakhir di ruang terkurung kerana ketatnya kotak bahagian pengumpul. Kesan termosiphon digunakan dalam sistem hidraulik apabila penyejuk yang dipanaskan naik ke atas, menyesarkan penyejuk sejuk dan memaksanya untuk bergerak ke zon pemanasan.

Terima kasih kepada kesan termosiphon, peredaran semula jadi penyejuk yang stabil dan berterusan berlaku dalam sistem

Prestasi pengumpul suria

Kriteria utama yang mempengaruhi prestasi sistem suria ialah keamatan sinaran suria. Jumlah sinaran suria yang berpotensi berguna jatuh pada wilayah tertentu dipanggil insolasi.

Jumlah insolasi di bahagian yang berlainan di dunia berbeza-beza dengan agak meluas. Terdapat jadual khas untuk menentukan penunjuk purata nilai ini. Mereka memaparkan purata insolasi suria untuk kawasan tertentu.

Data tentang insolasi suria di kawasan tertentu boleh diperolehi daripada peta dan jadual khas (+)

Sebagai tambahan kepada jumlah insolasi, prestasi sistem dipengaruhi oleh kawasan dan bahan penukar haba. Faktor lain yang mempengaruhi prestasi sistem ialah isipadu tangki simpanan. Kapasiti tangki optimum dikira berdasarkan keluasan penyerap pengumpul.

Dalam kes pengumpul plat rata, ini ialah jumlah kawasan paip yang berada di dalam kotak pengumpul. Nilai ini, secara purata, bersamaan dengan 75 liter isipadu tangki per m² kawasan tiub pengumpul. Tangki simpanan adalah sejenis penumpuk haba.

Harga untuk peranti kilang

Bahagian terbesar kos kewangan untuk pembinaan sistem sedemikian jatuh pada pembuatan pengumpul. Ini tidak menghairankan; walaupun dalam model perindustrian sistem solar, kira-kira 60% daripada kos datang daripada elemen struktur ini. Kos kewangan akan bergantung pada pilihan bahan tertentu.

Perlu diingatkan bahawa sistem sedemikian tidak dapat memanaskan bilik, ia hanya akan membantu menjimatkan kos dengan membantu memanaskan air dalam sistem pemanasan. Memandangkan kos tenaga yang agak besar yang dibelanjakan untuk memanaskan air, pengumpul suria yang disepadukan ke dalam sistem pemanasan dengan ketara mengurangkan kos tersebut.

Pengumpul suria agak mudah disepadukan ke dalam sistem pemanasan dan bekalan air panas (+)

Bahan yang agak mudah dan berpatutan digunakan untuk pembuatannya. Di samping itu, reka bentuk ini sepenuhnya bebas tenaga dan tidak memerlukan penyelenggaraan teknikal. Penjagaan sistem bergantung kepada pemeriksaan berkala dan pembersihan kaca pengumpul daripada kotoran.

Maklumat tambahan tentang mengatur pemanasan solar di dalam rumah dibentangkan dalam artikel ini.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Proses pembuatan pengumpul suria asas:

Cara memasang dan menugaskan sistem suria:

Sememangnya, pengumpul solar buatan sendiri tidak akan dapat bersaing dengan model perindustrian. Menggunakan bahan yang ada, agak sukar untuk mencapai kecekapan tinggi yang dimiliki oleh reka bentuk perindustrian. Tetapi kos kewangan akan jauh lebih rendah berbanding dengan membeli pemasangan siap.

Namun begitu, sistem pemanasan solar buatan sendiri akan meningkatkan tahap keselesaan dengan ketara dan mengurangkan kos tenaga yang dijana oleh sumber tradisional.

Adakah anda mempunyai pengalaman dalam membina pengumpul suria? Atau adakah anda masih mempunyai soalan tentang bahan yang dibentangkan? Sila kongsi maklumat dengan pembaca kami. Anda boleh meninggalkan komen dalam borang di bawah.