Pašdarināti saules ūdens sildītāji. Saules kolektors “dari pats”: saules kolektora izgatavošana ūdens sildīšanai un sildīšanai “dari pats” saules ūdens sildītāju diagrammu materiāli

Bet ūdens sildīšanas princips ir identisks - visas ierīces darbojas saskaņā ar vienu un to pašu izstrādāto shēmu. Labos laika apstākļos saules stari sāk sildīt dzesēšanas šķidrumu. Tas iziet cauri plānām elegantām caurulēm, iekrītot šķidruma tvertnē. Dzesēšanas šķidrums un caurules ir novietotas gar visu tvertnes iekšējo virsmu. Pateicoties šim principam, šķidrums aparātā tiek uzkarsēts. Vēlāk uzsildīto ūdeni atļauts izmantot sadzīves vajadzībām. Tādējādi jūs varat sildīt telpu un izmantot apsildāmo šķidrumu dušas kabīnēm kā karstā ūdens padevi.

Ūdens temperatūru var kontrolēt ar izstrādātiem sensoriem. Ja šķidrums atdziest pārāk daudz, zem iepriekš noteikta līmeņa, automātiski ieslēgsies īpaša rezerves apkure. Saules kolektoru var savienot ar elektrisko vai gāzes katlu.

Tiek parādīta darbības shēma, kas piemērota visiem saules ūdens sildītājiem. Šī ierīce ir lieliski piemērota nelielas privātmājas apkurei. Līdz šim ir izstrādātas vairākas ierīces: plakanas, vakuuma un gaisa ierīces. Šādu ierīču darbības princips ir ļoti līdzīgs. Dzesēšanas šķidrums tiek uzkarsēts no saules stariem ar turpmāku enerģijas izdalīšanos. Bet darbā ir daudz atšķirību.

Video par dažāda veida alternatīviem apkures avotiem

Plakanais kolektors

Dzesēšanas šķidruma sildīšana šādā ierīcē notiek, pateicoties plākšņu absorbētājam. Tā ir plakana siltumietilpīga metāla plāksne. Plāksnes augšējā virsma ir nokrāsota tumšā tonī ar īpaši izstrādātu krāsu. Ierīces apakšā ir piemetināta serpentīna caurule.

Karstais ūdens lauku mājā vai privātmājā ir vēlama greznība, ar kuru ne visi joprojām var lepoties. Par laimi, ar savām rokām ar minimālām izmaksām var izveidot saules ūdens sildītāju, kas nodrošinās nepieciešamo karstā ūdens daudzumu un tajā pašā laikā varēs brīvi darboties. Patīkams bonuss ir šāda aprīkojuma videi draudzīgums.

Kas ir saules ūdens sildītājs?

Saules ūdens sildītājiem jau sen pastāv termins – saules kolektors. Bet, tā kā šādas rūpnīcā ražotas iekārtas maksā ap 300-400 dolāriem, tās nav kļuvušas plaši izplatītas un izmanto tikai retais. Tomēr gandrīz ikviens var izgatavot saules sildītāju. Tajā pašā laikā ietaupījumi ir milzīgi, mājās gatavota ierīce maksās 10 reizes mazāk.

Saules ūdens sildītāja darbības princips ir neticami vienkāršs: tā tumšā (vēlams melnā) virsma uzsilst, tas ir, absorbē siltumu un pēc tam izdala to ūdenī. Visbiežāk šādas konstrukcijas tiek izmantotas āra dušās, kā arī tiek uzstādītas uz māju jumtiem, savienotas ar izlietni virtuvē vai vannas istabā, ja tāda ir.

Zīmīgi, ka paštaisīta saules kolektora darbībai nav nepieciešams sūknis un tas netiek darbināts no elektrotīkla, tas ir, tas ir pilnīgi autonoms. Lai uzsildītu ūdeni, nepieciešama tikai saules klātbūtne, un Krievijā tā regulāri spīd spoži 5-7 mēnešus gadā. Pat ziemā paštaisīta saules baterija var diezgan labi uzsildīt ūdeni.

Rūpnīcas kolektors ir taisnstūrveida melna plāksne ar plastmasas vai stikla virsmu, kuras iekšpusē ir metāla plāksne (plakanais kolektors) vai siltummainis - metāla/plastmasas caurules ar šķidrumu (šķidruma kolektors). Tā kā mums ir nepieciešams ūdens sildītājs, pēdējais variants ir ideāls, un mēs precīzi apsvērsim tā izgatavošanas metodi.

Izmantojot saules ūdens sildītāju, jūs varat uzsildīt ūdeni tvertnē līdz 50 grādiem, un tas ir vairāk nekā pietiekami trauku mazgāšanai vai higiēnas procedūrām.

Saules ūdens sildītāja dizains

Saules ūdens sildītāja uzbūve ir neticami vienkārša:

• rāmis (korpuss);
• absorbētājs (absorbētājs);
• siltummainis;
• stikls.

Paskaidrosim, ka, ja saules ūdens sildītājs ir uzstādīts pareizi, nav nepieciešams izmantot sūkni. Ūdens kustība notiek konvekcijas rezultātā. Siltais šķidrums pats paceļas augšup pa sistēmu, dodot ceļu aukstam ūdenim no tvertnes.

Korpusa izveide ūdens sildītājam

Taisnības labad gan precizēsim, ka korpusa klātbūtne principā nav nepieciešama, ja ūdens sildītāju paredzēts uzstādīt vienā noteiktā vietā uz visiem laikiem. Bet, tā kā nekas nav mūžīgs un dažādos gada laikos saules kolektors ir jāuzstāda dažādos leņķos, lai tā virsma būtu perpendikulāra saules stariem, labāk ir izveidot modeli ar korpusu. Tas neprasa tik daudz pūļu, un ieguvumi būs lielāki.
Ja mājsaimniecībā ir nevajadzīgs loga rāmis, tas ir gatavs korpuss saules ūdens sildītājam. Ja rāmja nav, to var ātri izgatavot pats.


Pirmā lieta, kas jums jāizlemj, ir lietas izmērs. Variantu ir daudz, bet visbiežāk platums ir 40-80 cm un augstums 60-200 cm.Bet var izvēlēties jebkurus citus parametrus, kas ir labāk piemēroti paredzētajiem lietošanas apstākļiem.

Rāmis var būt ērti izgatavots no plastmasas, metāla vai koka. Viss, kas jums ir pa rokai, derēs. Šajā gadījumā profila augstumam jābūt 3-6 cm, lai iekšpusē būtu pietiekami daudz vietas siltummaiņa nostiprināšanai.

Kad rāmis ir gatavs, tam tiek piestiprināta apakšdaļa: metāla loksne, plastmasa, saplāksnis utt., no kuriem izvēlēties.

Absorbera izveide

Absorbētājs vai absorbētājs būtībā ir mūsu ķermeņa apakšdaļa. Tam ir divi uzdevumi: noturēt siltummaini vietā un absorbēt saules siltumu. Lai labāk veiktu absorbcijas uzdevumu, ir vērts rīkoties šādi:

• apakšā uzlieciet siltumizolācijas materiāla slāni;
• uz siltumizolācijas uzklājiet cinkotu loksni (vara loksne ir labāka, bet tā ir daudz dārgāka);
• krāsojiet metālu ar matētu melnu krāsu labākai siltuma absorbcijai.

Kad krāsa ir nožuvusi, mēs pārejam pie siltummaiņa izveidošanas.

Saules ūdens sildītāja siltummaiņa iespējas

Veidojot saules kolektoru, ir vairākas siltummaiņu iespējas:

• vara (metāla) radiators;
• “čūska” izgatavota no plastmasas caurules;
• šūnu polipropilēns ar gareniskām šūnām.

Visaugstākā efektivitāte ir vara radiatoram, kas sastāv no divām collu diametra vara caurulēm, starp kurām ir daudz mazāka diametra cauruļu, kas atrodas paralēli viena otrai (kā kāpnes).

Bet šādam siltummainim ir daudz trūkumu: vara augstās izmaksas, radīšanas sarežģītība (jums ir pašam jālodē visas caurules vai jāmaksā par metinātāja darbu).

Lai izveidotu siltummaini no polipropilēna, ir nepieciešams ekstrūderis, tāpēc galu galā produkts arī būs dārgs.

Tāpēc mājas lietošanai daudz ērtāk ir izmantot melnu plastmasas vai metāla plastmasas cauruli 1/2 collas diametrā. PEX vai PEX-Al-PEX caurule tiek ielikta “čūskā” gar absorbētāju, nostiprināta ar skavām. Šo uzstādīšanu ar fiksāciju var veikt tikai dažu minūšu laikā.

Cauruļu galus izved ārpus korpusa, uz tiem uzstāda uzmavas, ar kuru palīdzību tiks izveidots savienojums ar caurulēm, kas ved uz tvertni.

Šajā publikācijā ir sniegti emuāra Sergeja Jurko plašā pētījuma rezultāti. Parādīti 3 amatnieka savām rokām izgatavotie saules kolektori un visefektīvākais no tiem ir tā saucamais 3 plēvju kolektors, tas uzsilda ūdeni līdz 60 grādiem. Ir vienkāršāka 2 plēve, un tā spēj sasildīt ūdeni līdz 55 grādiem. Vienkāršākā un lētākā ir 1 plēve, bet tā nodrošina tikai sildīšanu līdz 35 vai 40 grādiem.

Šo primitīvo kolektoru viena kvadrātmetra izmaksas ir aptuveni tūkstoš reižu lētākas nekā to rūpnīcas kolēģiem, un tāpēc rodas jautājums: kas ir tik labs zīmolu kolektoros, ka tie maksā tūkstoš reižu vairāk nekā primitīvie, ar kuriem ikviens var izgatavot savas rokas dažu stundu laikā, tērējot niecīgu naudu.

Mēs salīdzināsim vienkāršus kolektorus ar dārgiem rūpnīcas modeļiem efektivitātes, ekonomiskās iespējamības un citu īpašību ziņā. Un šis salīdzinājums ne vienmēr ir par labu rūpnīcas ierīcēm. Video par tēmu: izgatavosim visvienkāršākos saules kolektorus un paskatīsimies, ko tie spēj. Mēs arī noskaidrosim, kādos gadījumos ir jēga atteikties no lētā saules siltuma no šīm primitīvajām būvēm, lai maksātu simtiem vai tūkstošiem reižu vairāk, lai iegūtu tādu pašu efektu no dārgākām ierīcēm.

Video autora personīgā interese par tēmu ir balstīta uz pieņēmumu, ka rūpnīcu saules kolektori ir saules siltumenerģijas evolūcijas strupceļš, jo, piemēram, saules paneļi ir samazinājušies vairāk nekā simts reižu. pēdējās desmitgadēs, un grafiks parāda cenu krituma procesu.

Rodas doma, ka saules kolektoru evolūcija ir nogājusi nepareizu ceļu un tāpēc ir jēga atgriezties pie vienkāršākajām tehnoloģijām.

Melnā plēve ir vienīgais, no kā sastāv 1 plēves primitīvais kolektors, tas ir, uz plēves tiek uzliets ūdens un ir redzams, ka saules laikā šis ūdens uzsils. Jūs to varat iegādāties jebkuras pilsētas tirgū. Trīs kvadrātmetrus meistars iegādājās par 15 grivnām. Kolektora izmaksas ir 15 eiro centi par kvadrātmetru.

Bet ir jēga pievienot vēl vienu - caurspīdīgu plēvi, kas noklās uzkarsētā ūdens virsmu. Sildīšanas temperatūra radikāli palielinās, jo otrā plēve aptur ūdens iztvaikošanu. To pārdod jebkurā siltumnīcu tirgū un šīs otrās kārtas dēļ kolektora izmaksas pieaug līdz 35 eiro centiem par kvadrātmetru.

Taču ir arī 3 plēvju iespēja un arī papildus plēve ir caurspīdīga, tā kolektora izmaksas sadārdzinās līdz 55 eiro centiem kvadrātmetrā.


Plēves 3. funkcija ir tāda pati kā rūpnīcas plakanā kolektora stiklam, tas ir, starp stiklu un melno absorbētāju veidojas vairākus centimetrus biezs gaisa slānis, gaiss darbojas kā siltumizolators.

Cik plēvju vajag, lai labi uzsildītu ūdeni?

Eksperimentālie mērījumi deva negaidītus rezultātus, jo izrādījās, ka mūsu gadījumā trešās plēves izmantošanas rezultāts nav tik efektīvs kā rūpnīcas plakanā kolektora gadījumā - ūdens sildīšanas temperatūra paaugstinās, bet tikai par dažiem grādiem. Turklāt mūsu trim kolekcionāriem var būt dažādi dizaini. Piemēram, 2 plēve - caurspīdīga polietilēna plēve, ko pārdod tirgos uzmavas veidā. Uzmavā ielej ūdeni, un apakšējās melnās plēves lomu spēlē augstceltnes jumta melnā virsma.

Augusta eksperiments ar ūdens sildīšanu gaisa temperatūrā 35 grādu ēnā parādīja, ka plēves kolektors ar labu siltumizolāciju uzsildīja ūdeni līdz 63 grādiem un tajā pašā brīdī cits kolektors uzsildīja ūdeni līdz 57 grādiem, lai gan nebija. zem tā siltumizolācija un tā pirmā plēve gulēja tieši uz zemes.

Papildu funkcijas dārza savācējam

Interesanti ir arī tas, ka lietus laikā lietus ūdens savākšanas funkciju veic vienas plēves kolektors, kas var būt aktuāli dažām mājām un teritorijām. Turklāt 1 plēves un 2 plēves kolektori var darboties kā dzesēšanas tornis naktī, tas ir, tie noņem siltumu no dzesēšanas sistēmām izmantotā ūdens. Tos var izmantot režīmā, kurā dienas laikā caur tiem cirkulē ūdens, un tie ir jāuzsilda. un naktī kolektors atdzesē ūdeni tvertnēs. Dienas laikā ūdens no tiem tiek izmantots siltuma ieguvei. Tā rezultātā tas uzsilst. un tāpēc nākošajā naktī atkal jādzesē ar kolektoriem.

Interesanti, ka ūdens augstums kanalizācijā var pārsniegt vairākus centimetrus. tie ir gan saules kolektori, gan karstā ūdens tvertne. Tas ir, tie darbojas kā labi zināmā melnā muca vasaras dušā.

Taču ir skaidrs, ka pēc saules pazušanas ūdens kolektorā atdziest. Šajā gadījumā interesants varētu būt kolektors ar trīs plēves slāņiem, kurā ūdens lēni atdziest.

Uz attēla. Rūpnīcā izgatavoto siltuma kolektoru izmaksas ir tūkstoš reižu dārgākas nekā uzrādītie mājās gatavotie.

Statistika par paštaisītu un rūpnīcā ražotu saules sildītāju efektivitātes mērīšanu

1. augustā es veicu eksperimentu, lai izmērītu filmu kolekcionāra 2 veiktspēju. Visu saulaino dienu mērīju ūdens temperatūru un ierakstīju to tabulā.

Nākamajā tabulā ir iegūto rezultātu interpretācija, ailē siltuma daudzums, ko kolektors faktiski saražoja.


Fotoattēlā tas ir aprakstīts kā aprēķināts, pamatojoties uz temperatūras mērījumu rezultātiem. Citā ailē ir norādīts saules starojuma daudzums, kas skāra saules kolektoru. Turklāt ir svarīgi atzīmēt, ka tas ir atkarīgs no saules leņķa virs horizonta, precīzāk no šī leņķa sinusa.

Interesanti, ka šajā laika periodā kolektora radītā siltumenerģija bija lielāka par saules starojuma daudzumu. bet paradokss nav, ja pievērš uzmanību temperatūras starpībai. Šajā laikā gaisa temperatūra bija augstāka nekā ūdens kolektorā, un tāpēc tas iesila ne tikai saules starojuma absorbcijas dēļ, bet arī siltāka gaisa dēļ. bet citos laika intervālos ūdens jau bija siltāks par gaisu. Turklāt, jo lielāka temperatūras starpība, jo lielāka ir siltuma noplūde no ūdens apkārtējā gaisā. jo mazāk lietderīgā siltuma kolektors ražo. Varam secināt, ka ūdens temperatūrai sasniedzot aptuveni 60 grādus, tas pārtrauks karsēšanu, jo minētās siltuma noplūdes līdzinās kolektorā ienākošajai saules enerģijai.

Tabulas galējā labajā ailē ir ierakstīta kolektora izmērītā sildīšanas jauda uz laukuma vienību, to var salīdzināt ar kolonnu ar rūpnīcas kolektora viena kvadrātmetra sildīšanas jaudu tādos pašos apstākļos. Aprakstīts, kā aprēķināt jaudas. Vienam rūpnīcas modeļa kvadrātmetram ir priekšrocības salīdzinājumā ar tādu pašu paštaisītā modeļa laukumu, tikai strādājot augstā ūdens temperatūrā. un ja vajag sildīt ūdeni ar temperatūru virs 60-70 grādiem, tad improvizēts kolektors vispār nevarēs darboties. tajā pašā laikā 1 kvadrātmetrs paštaisīta siltummaiņa saražos ievērojami vairāk siltuma nekā viens kvadrātmetrs rūpnīcā ražota, ja ūdens temperatūra ir zemāka par apkārtējā gaisa temperatūru.

Rezultātus izskaidro 2 plēvju kolektora enerģijas raksturlielumi.

Un tas ir citu veidu primitīvo sildītāju īpašību novērtējums.

Pasē norādītās rūpnīcas plakano kolektoru aptuvenās īpašības.

Internetā jūs varat atrast šādas īpašības gandrīz jebkuram zīmolam. Tabulā redzams, ka firmas siltummainim ir šī koeficienta priekšrocība, pateicoties kurai tas spēj darboties augstā temperatūrā. bet no otras puses, paštaisīts kolektors darbojas daudz labāk nekā rūpnīcas, ja nepieciešams sildīt ūdeni temperatūrā, kas zemāka par gaisu. Piemēram, ja 30 grādu karstumā nepieciešams uzsildīt 10 grādu ūdeni no pazemes akas. Fakts ir tāds, ka pareizāk ir saukt koeficientu nevis siltuma zudumus, bet gan siltuma pārneses koeficientu. Jo, ja ūdens kolektorā ir aukstāks par gaisu, tad kolektorā nav siltuma zudumu, bet tieši otrādi, no siltākā gaisa tajā ienāk papildu siltums. Šis koeficients tiek interpretēts tā, ka, ja temperatūras starpība starp ūdeni un gaisu palielinās par 1 grādu, tad siltuma apmaiņa caur katru kolektora kvadrātmetru palielinās par 20 vatiem.

Šis raksturlielums (optiskā efektivitāte) parāda saules starojuma pārvēršanas efektivitāti lietderīgā siltumā apstākļos, kad dzesēšanas šķidruma temperatūra kolektorā ir vienāda ar apkārtējās vides temperatūru. Piezīmē ir aprakstīts, kāpēc vienkāršākajiem kolektoriem šis rādītājs ir nedaudz labāks nekā rūpnīcas. Bet tā ir jauna tīra kolektora norādītā efektivitāte, un primitīvie ir ļoti jutīgi pret netīrumiem. Zemāk esošajā tekstā ir aprakstīts, cik daudz netīrumu tajos uzkrājas lietošanas laikā.

Netīrumi un burbuļi vienkāršos paštaisītās kolektoros

* 1 plēves savācēja ūdenī no ārpuses nonāk daudz dažādu netīrumu. 2 un 3 plēvju ierīcēs šī problēma izpaužas kā putekļu nogulsnes uz augšējās plēves, un pēc lietus vai rasas nožūšanas šie netīrumi tiek sagrupēti necaurspīdīgos plankumos, kas var ļoti manāmi samazināt kolektora efektivitāti. Bet, no otras puses, ir vairāki vienkārši veidi, kā noņemt šos netīrumus pēc lietus.
* No ūdens izkrīt arī daudz netīrumu mazu pārslu veidā uz ūdens virsmas vai lielu pārslu veidā apakšā. Šie nokrišņi pastiprinās ūdens sasilšanas dēļ.
* Arī “Baltā plāksne” uzkrājas (1. augšpusē un 2. plēves apakšā), kas būtiski samazina efektivitāti. Tas ļoti stingri piestiprinās pie plēvēm, t.i. to nevar noņemt ar ūdens strūklu (un to var noberzt ar lielām grūtībām un ne līdz galam ar otu). Varbūt tā ir sāļu nogulsnēšanās no uzkarsēta ūdens, iespējams, tās ir plastmasas plēvju sadalīšanās sekas.
* Daļa no netīrumiem kolektorā ir izskaidrojama ar polietilēna sadalīšanās produktiem UV starojuma un augstās temperatūras ietekmē. Parasti polietilēns sadalās ūdeņraža peroksīdā, aldehīdos un ketonos. Būtībā tās ir gāzes vai šķidrumi, kas labi šķīst ūdenī. tie. Šķiet, ka tiem nevajadzētu nogulsnēties.
* Kolektora efektivitāte samazinās arī lielā gāzes burbuļu skaita dēļ (diametrs līdz vairākiem milimetriem 1. plēves augšpusē un 2. plēves apakšā), kas izdalās, sildot ūdeni (Kad tiek uzkarsēts, samazinās gāzu šķīdība ūdenī). Interesanti, ka tad, kad kolektors atrodas uz zemes, uz tā 1. plēves praktiski nav burbuļu (bet 2. apakšā tie ir)
* Zem 2. plēves var veidoties lieli burbuļi, kā arī gaiss ielocēs. Šīs vietas ātri kļūst miglas, un tas samazina efektivitāti.
* Kolektora malās 2. plēve var nesaķerties ar ūdeni: šādās vietās dibens aizsvīst un tāpēc slikti pārraida saules starojumu.
* 3 plēvju savācējiem var būt aizsvīdums trešās plēves apakšā. Tas notiek, ja 2. plēve ir uzstādīta nepareizi (tā kā tvaiki no kolektora var iekļūt zem 3. plēves) vai tās bojājumu dēļ. Šādos gadījumos jums jāuzstāda 3. plēve, lai vējš nedaudz izvēdinātu telpu starp to un 3. slāni.

Kanalizācijas ūdens piesārņojums polietilēna plēvju sadalīšanās dēļ

Šī sadalīšanās būs saistīta ar vienlaicīgu atmosfēras skābekļa, ultravioletā saules starojuma un 50-60 grādu temperatūras iedarbību. Polietilēns sadalās aldehīdos, ketonos, ūdeņraža peroksīdā utt.
Sildot kolektorā, katrs 1 kub. m ūdens, tās polietilēna plēves izdalīs ap 1 g sadalīšanās produktu (uz 1 kv.m kolektora ir ap 100 g 1. un 2. plēves, un to ekspluatācijas laikā tās izdalīs, pēc ļoti aptuvenām aplēsēm, apm. 10 g “sadalīšanās produktu” un uzsilda apmēram 10 kubikmetrus ūdens). Bet nav skaidrs, cik daudz no šī 1 mg/litrā nonāks ūdenī un cik daudz lidos atmosfērā, nogulsnēs kolektora un karstā ūdens tvertnes apakšā, pārvērtīsies par to "balto pārklājumu" (par ko es runāju apmēram iepriekšējā tekstā), nedarbosies tālāk par polietilēna svaru
Turklāt nav skaidra labvēlīgā ietekme uz ūdens attīrīšanu, pateicoties tā klātbūtnei un sildīšanai kolektorā (un no tā izkrīt daudz nogulšņu), kā arī karstā ūdens klātbūtnes dēļ tvertnē. Tādējādi, pēc aptuvenām aplēsēm, ūdenī nonāks 0,1-0,5 mg/litrā polietilēna sadalīšanās produktu, kas tiks sadalīti starp desmitiem ķīmisko vielu. vielas ar koncentrāciju 0,001-0,1 mg litrā uzkarsēta ūdens. Tā kā tas nav tālu no maksimāli pieļaujamās kaitīgo vielu koncentrācijas, konsultācija ar VVD nebūs lieka. Piemēram, saskaņā ar standartu GN 2.1.5.689-98 “Maksimāli pieļaujamā ķīmisko vielu koncentrācija (MAC) ūdenstilpēs sadzīves, dzeramā un kultūras ūdens izmantošanai”:
– Ierobežojums ir 13 gabali. aldehīdi - MPC no 0,003 mg / litrā līdz 1 mg / l, piemēram, MPC formaldehīdam - 0,05 mg / l, un visstingrākās prasības benzaldehīdam - 0,003 mg / l
– Ūdeņraža peroksīda MPC – 0,1 mg/litrā
– 3 gab. eksotiskajiem ketoniem ir arī ierobežojumi ar maksimālo pieļaujamo koncentrāciju 0,1-1,0 mg / litrā

Secinājumi:

1) Ja ūdens “stagnējas” kolektoros, tad “sadalīšanās produktu” koncentrācija tajā būs vairākas reizes vai desmitiem reižu lielāka. Varbūt labāk šādu ūdeni izmest.
2) Vēlams izmantot plānākas plēves (tās radīs mazāk “sadalīšanās produktu”).
3) Vēlams, lai plēves būtu pēc iespējas stabilizētas. Piemēram, siltumnīca ir labāka par parasto (netonēto) polietilēnu, tā ir stabilizēta pret UV starojuma iedarbību. Vēl viens piemērs: augsta blīvuma polietilēns noārdās lēnāk augstas temperatūras dēļ nekā zema blīvuma dēļ.
4) Vēlams, lai kolektora platības attiecība pret iekārtas vajadzību (karstā ūdens) būtu pēc iespējas mazāka. Tas ir, piemēram, ar ikdienas nepieciešamību 10 kubikmetri. m karstā ūdens, stacija ar 50 kv.m. kolektori rada ūdens piesārņojumu (kaitīgo vielu koncentrāciju), kas ir desmitiem reižu mazāks nekā stacija ar 500 kv.m. kolektori, tostarp zemākas kolektoru ūdens sildīšanas temperatūras dēļ, kas samazina polietilēna sadalīšanās ātrumu.
5) Ja kolektoru 2. plēve ir melna (un necaurspīdīga), tad ūdens piesārņojumam jābūt vairākas reizes mazākam (jo UV starojums iekļūst tikai 2. plēves virsējā slānī).
6) Var padomāt par šo iespēju saules stacijas darbināšanai, kad kolektori ir apsildāmi
procesa ūdens, kas pēc tam nodod savu siltumu caur siltummaini tīram karstajam ūdenim.

Kuru saules siltuma savākšanai labāk izmantot plēvi - melnu vai caurspīdīgu?

Optiskā efektivitāte ir ievērojami samazināta gaisa burbuļu un kolektora plēves otrā slāņa aizsvīšanas dēļ. Tas nozīmē, ka faktiski izmantotās ierīces efektivitāte visā tās kalpošanas laikā būs par vairākiem desmitiem procentu mazāka. Tāpēc nav jēgas tiekties pēc dārgām plēvēm ar lielu izturību, jo pēc vairāku mēnešu lietošanas tajās sakrāsies tik daudz netīrumu, ka plēves gribēsies nomainīt. Sakarā ar šādām problēmām ar dažādiem netīrumiem, sliecamies uzskatīt, ka 2. plēvei tomēr jābūt necaurspīdīgai, bet melnai.

Šim kolektoram ir melna plēve un nav radikāla efektivitātes samazināšanās netīrumu dēļ. Bet tam ir problēma – saule silda tikai plāno ūdens virsējo slāni. Tomēr problēmai ir vairāki risinājumi, kas tiks iegūti pēc izpētes.

Ir svarīgi paturēt prātā, ka vējš palielina primitīvo kolektoru siltuma zudumu koeficientu, un vienplēves kolektoru gadījumā šī vēja ietekme var būt radikāla, jo siltuma zudumi no kolektora palielinās ūdens iztvaikošanas un var sasniegt to, ka pat ideāli saulainā dienā, bet ar stipru vēju un zemu gaisa mitrumu 1-plēve spēs uzsildīt ūdeni tikai dažus grādus virs apkārtējās vides temperatūras. Turklāt koeficientu k1 nepieciešams palielināt par vairākiem desmitiem procentu, ja zem kolektora nav siltumizolācijas un tā atrodas tieši uz zemes, uz jumta virsmas utt.

Šīs filmas 2. sērijā primitīvie un rūpnīcas kolekcionāri tiek salīdzināti par tēmām par ekspluatāciju ziemā, savienojuma vieglumu, ekonomisko iespējamību un praktiskā pielietojuma jomām.

Otrā daļa (par darbu ziemā)

3, 4 sērija (apkope)

- Eksperimentējiet ar ūdens ieliešanu plastmasas plēves uzmavā:

Mūsdienās modernās tehnoloģijas un materiāli ļauj pēc iespējas efektīvāk izmantot alternatīvos enerģijas avotus. Viens no šādiem avotiem ir saule. Tās enerģijas pārvēršana elektroenerģijā un siltumā ir ekonomisks (gandrīz bezmaksas) telpu apsildes veids. Tādā veidā jūs varat pasargāt vidi no piesārņojuma. Lai sildītu ūdeni, ar savām rokām varat izgatavot saules ūdens sildītāju.

Lietošanas joma

Saules saules kolektorus izmanto ūdens sildīšanai peldbaseinos, telpu apkurei vai karstā ūdens apgādei. Darba būtība ir izmantot saules enerģiju dzesēšanas šķidruma sildīšanai. Lai gan saulei ziemā un vasarā ir atšķirīga intensitāte, ūdens sildīšana šādā veidā ir iespējama visu gadu. Tas ir priekšnoteikums šīs metodes izmantošanai.

Piemēram, uz kvadrātmetru ziemā nepieciešams no 1 līdz 3 kW/stundā saražotās elektroenerģijas, un vasarā šis rādītājs palielinās līdz 6-8 kW/stundā. Ziemeļu reģionos visus rādītājus var palielināt par 30% vai vairāk. Pat ziemeļu reģionos saules sildītāji tiek aktīvi izmantoti un palīdz atrisināt karstā ūdens piegādes, apkures un tamlīdzīgu problēmu. Dienvidu reģionos un vidējā zonā šādas ierīces pilnībā nodrošinās māju ar karsto ūdeni un siltumu, protams, tas nozīmē lielas vairāku kvadrātmetru vienības. Viņi var pilnībā nomainīt katlu.

Kā sildīt ūdeni vasarnīcā. DIY saules kolektors

Sistēmas priekšrocības ietver:

Šādas sistēmas trūkumi ir:

• augsta cena, pērkot rūpnīcas aprīkojumu;
• efektivitāte tieši atkarīga no atrašanās vietas un gada laika;
• efektivitātes atkarība no saules gaismas un mākoņu segas;
• neskatoties uz diezgan lielo jaudu, paneļi ir jutīgi pret krusu;
• nepieciešamība uzstādīt siltuma uzglabāšanas tvertni.

DIY saules kolektora ūdens sildītājs 1.daļa

Saules kolektoru veidi

Saules kolektorus var klasificēt pēc daudziem parametriem. Pirmkārt, jāpiemin temperatūra, kādā darbojas heterosildītāji. Tātad ierīces ir sadalītas:

• zema temperatūra - darbojas 50 grādos;
• vidēja temperatūra - temperatūras diapazons 80-90 grādi;
• augsta temperatūra - spēj novest dzesēšanas šķidrumu līdz vārīšanās temperatūrai.

Ir augstas temperatūras ierīces, kas var darboties 200-300 grādu temperatūrā, taču tās tiek izmantotas tikai un vienīgi ražošanas vajadzībām. Saules ūdens sildītāju ar savām rokām varat izgatavot tikai pirmajā un otrajā grupā. Lai ražotu augstas temperatūras kolektorus, jums būs nepieciešams dārgs un profesionāls aprīkojums.

Ja mēs sadalām ierīces pēc konstrukcijas, mēs varam atšķirt trīs galvenos veidus:

• Vakuuma ierīces;
• plakanie ūdens sildītāji;
• saules koncentratori.

Vakuuma ūdens sildītāji darbojas pēc termosa principa. Dizaina pamatā ir vairāki desmiti stikla kolbu ar divām kamerām. Ārējais ir izgatavots no augstas stiprības stikla, kas “nebaidās” no krusas un vēja. Iekšējais ir izgatavots ar īpašu griezumu, lai palielinātu spēju absorbēt saules gaismu. Starp kamerām tiek izveidots vakuums, lai izvairītos no siltuma zudumiem.

Iekšējā caurulē ir vara ķēde, kurā cirkulē dzesēšanas šķidrums - zemas viršanas temperatūras freons, kas silda vakuuma saules kolektora struktūru. Sildīšanas process tiek realizēts, pateicoties procesa šķidruma iztvaikošanai un siltuma pārnesei uz darba šķidrumu, kas atrodas galvenajā kontūrā. Parasti šiem nolūkiem tiek izmantots antifrīzs.

DIY saules kolektors

Šāda sistēma var nodrošināt darbību temperatūrā līdz 50 grādiem. Šo struktūru ir diezgan grūti izveidot patstāvīgi. Šajā sakarā šāda veida mājās gatavotu ierīču ir ļoti maz.

Plakano plākšņu ūdens sildītājs izskatās kā zema, izolēta kaste. Saules enerģijas absorbcijas panelim ir paaugstināta siltumvadītspēja. Pateicoties tam, ir iespējams sasniegt maksimālu dzesēšanas šķidruma sildīšanu, kas pārvietojas pa cauruļveida ķēdi.

Saules koncentratora darbības princips ir uzsildīt noteiktu punktu, izmantojot sfērisku spoguli. Dzesēšanas šķidruma tieša sildīšana notiek spirālveida metāla ķēdē, kas atrodas zem spoguļa fokusa. Galvenā saules kolektoru priekšrocība ar saules gaismas koncentrāciju vienā punktā ir iespēja uzsildīt dzesēšanas šķidrumu līdz augstai temperatūrai. Bet šāda sistēma nav populāra iesācēju un pieredzējušu amatnieku vidū, jo ir jāuzrauga saules atrašanās vieta.

Lai ar savām rokām izgatavotu saules kolektoru vasaras dušai, ideāls ir plakans dizains. Jāņem vērā arī siltumizolācijas, vara absorbētāju un stikla klātbūtne, kam ir augsta gaismas caurlaidība.

Saules kolektors "dari pats" - apskats, elektroinstalācija.

Ierīce un darbības princips

Plakanais ūdens sildītājs sastāv no koka rāmja ar cieši piešūtu aizmugurējo sienu. Galvenais sildelements, absorbētājs, ir uzstādīts apakšā. To bieži izgatavo no metāla loksnes, uz kuras spoles veidā vai paralēli ir piestiprināts cauruļu kolektors. Caurules ir rūpīgi piemetinātas vai pielodētas pie metāla plāksnes, šuve nedrīkst tikt pārtraukta. Tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu maksimālu siltuma pārnesi.

Šķidruma ķēde sastāv no vertikāli novietotām caurulēm. Tie ir piestiprināti pie horizontālas ķēdes ar lielu diametru. Ieplūdes un izplūdes atveres atrodas pa diagonāli. Šī shēma ļauj pēc iespējas efektīvāk iegūt siltumu no siltummaiņa. Antifrīzs bieži ir galvenais dzesēšanas šķidrums. Bet jūs varat izvēlēties citas nesasaldējošas vielas.

Absorbētājs jānokrāso ar gaismu absorbējošu krāsu. Kaste ir izolēta ar izolācijas materiāliem, un virsū ir uzstādīts rūdīts stikls vai organiskais stikls. Jūs varat vienkāršot uzdevumu, sadalot stiklojuma laukumu divās daļās. Lielākai veiktspējai tiek izmantoti stikla pakešu logi.

Šis dizains rada termosa efektu, kas samazina siltuma zudumus no vēja, lietus un citām laikapstākļiem.

Darbības princips ir šāds:

Mūsdienu tehnoloģijas ļauj izmantot uzkarsētu dzesēšanas šķidrumu pat pēc tam, kad saule pazūd aiz mākoņiem. Tas notiek dzesēšanas šķidruma pastāvīgās kustības un siltuma uzglabāšanas tvertnes klātbūtnes dēļ.

Neatkarīga ražošana no improvizētiem līdzekļiem

Ūdens sildīšanu no saules ar savām rokām var veikt dažādos veidos. Bet tiem visiem ir viena iezīme: vienāds kastes siltumizolācijas dizains. Bieži vien pamatne ir izgatavota no koka, skaidu plātnes un līdzīgiem materiāliem. Struktūras augšdaļa ir pārklāta ar antiseptiskām vielām, un pēc tam ar laku un atstarojošu plēvi. Izolācija rodas minerālvates uzstādīšanas dēļ. Absorbētājs ir izgatavots no metāla un plastmasas caurulēm. Visus pārējos izstrādājuma elementus var izgatavot no nevajadzīgiem metāllūžņu materiāliem.

Viena no lētākajām saules kolektora iespējām vasaras dušai ir dārza šļūtenes vai PVC caurules izmantošana. Tie salokās gliemeža formā uz metāla vai koka virsmas. To izmantošanas efektivitāte slēpjas lielajā apkures zonā. Ir obligāti jāuzstāda siltuma uzglabāšanas tvertne. Ja tas nav izdarīts, ļoti karstās vasaras dienās absorbētājs pārkarst. Pašu šļūteni labāk ņemt melnu. Tādējādi saules stari pēc iespējas vairāk sasildīs dzesēšanas šķidrumu. Šo iespēju var izmantot ne tikai ūdens sildīšanai vasaras dušai, bet arī apsildāmām grīdām vai peldbaseinam.

Lai izveidotu saules kolektoru, bieži tiek izmantots vecā ledusskapja kondensators. Siltummainis ārpusē būs gatavs absorbētājs saules kolektoram. Jums tas vienkārši jāuzstāda uz siltumu absorbējošas metāla loksnes, kā arī jāmontē korpusā. Protams, lietderības koeficients ir mazs, bet tas ir tieši piemērots, lai apmierinātu vajadzības pēc siltā ūdens piegādes vasarā nelielai lauku mājai.

Veca radiatora izmantošana ir vēl viena iespēja pašam izgatavot saules kolektoru. To ir ērtāk ražot, jo tam pat nav jāuzstāda papildu siltumu atstarojoša plāksne. Pietiek to uzstādīt korpusā un iepriekš pārklāt ar karstumizturīgu krāsu. Viens radiators var segt karstā ūdens padeves nepieciešamību vasarā. Ja uzstādāt vairākas vienības, tad aukstā saulainā laikā pilnīgi iespējams iztikt bez papildu ūdens sildīšanas avotiem.

Pēdējā laikā ļoti populāras ir arī vara, metāla plastmasas un polietilēna caurules kolektora izveidošanai ar savām rokām. Viņiem visiem ir savi plusi un mīnusi. Piemēram, vara cauruļu uzstādīšanai ir nepieciešams daudz darbaspēka, kā arī liels budžets to iegādei.

Uzstādīšanas funkcijas

Lai uzstādītu ierīci, rūpīgi jāizvēlas vieta. To nevar noēnot, jo saules kolektoram visas dienas garumā jāsaņem maksimālais saules gaismas daudzums. Montāžas sliedes, kas notur pamatni, ir izgatavotas no koka sloksnēm vai metāla. To novietojums un garums jāaprēķina tā, lai plātnes slīpums pret sauli būtu regulējams no 45 līdz 60 grādiem.

Lai samazinātu siltuma zudumus, uzglabāšanas tvertne jānovieto pēc iespējas tuvāk iekārtai. Dzesēšanas šķidruma cirkulācija var būt dabiska vai piespiedu kārtā. Tas ir atkarīgs no noteiktiem nosacījumiem. Pēdējā gadījumā tiek izmantots papildu cirkulācijas sūknis un temperatūras sensors, kas uzraudzīs ūdens temperatūru un ieslēgs dzinēju, kad grāds sasniegs ieprogrammēto līmeni.

Katru gadu tradicionālie enerģijas avoti kļūst dārgāki, un šai cenu sacīkstei nav redzams gals. Tikmēr jaudīgākais enerģijas avots, ko redzam teju katru dienu, “strādā” pilnīgi bez maksas. Un, ja cilvēce vēl nav iemācījusies efektīvi iegūt enerģiju tieši elektrības veidā, tad saules siltumenerģiju var izmantot jebkurš cilvēks – ja vien būtu vēlme!

Patiešām, saulainā vietā gaismeklis katru stundu izsūta aptuveni 1 kW enerģijas. Grēks būtu neizmantot šādu avotu vismaz ūdens sildīšanai. Tajā pašā laikā ūdens sildīšanas ierīces izveides un uzstādīšanas izmaksas ir minimālas. Izgudrotāji visā valstī jau sen ir izmantojuši dažādas ūdens sildīšanas iekārtas.

Starp tiem ir vienkāršākie un sarežģītāki, ar automātisku vadību. Viss atkarīgs no tehniskās sagatavotības, finansiālajām iespējām un, protams, vēlmes.

Kā amatnieki mūsdienās iegūst karsto ūdeni no saules?

Izgatavot savu saules sildītāju nemaz nav grūti.

Šī ir vienkāršākā iespēja.
Parasts konteiners mucas formā, veca tvertne, tiek uzstādīts uz vasaras dušas vai mājas, šķūņa jumta un caur šļūteni savienots ar parasto krānu.

Ja tvertne ir nokrāsota melnā krāsā, karsēšana notiks ātrāk.

Dienas beigās ūdens sasilst līdz aptuveni 45C. Šie dati attiecas uz 200-300 litru polietilēna tvertni. Vēlams, lai tas būtu plakans - tas palielina apkures efektivitāti.

Vienīgais mīnuss ir tas, ka viss ūdens ir jāizlieto vakarā, jo... no rīta kļūs auksts.

Lai “novērstu” šo trūkumu, jums būs jāizolē pati tvertne vai jāizlej uzkarsētais ūdens atkal izolētā tvertnē. Jūs varat vienkārši ievadīt ūdeni katlā un, kad tas atdziest, to uzsildīt. Vismaz elektrība tiek ietaupīta.

Vēl viena iespēja ir uzturēt katlu pastāvīgi savienotu ar tvertni, kas uzstādīta uz jumta. Tad ūdens pastāvīgi cirkulēs; to var izmantot tiešsaistē.

Būtisks sistēmas trūkums ir tas, ka tā nedarbojas temperatūrā, kas zemāka par +20C. Tāpēc ir arī citi veidi, kā sildīt ūdeni nesezonā.

Saules ūdens sildītājs – kolektors

Šī ierīce tiek uzskatīta par visefektīvāko. Tas viss ir par materiālu, no kura izgatavots kolektors. Visbiežāk tas ir:

• tērauda
• misiņš.

Bet montāža, izmantojot metālu, ir darbietilpīga (lodēšana, metināšana, blīves utt.), tāpēc tiek izmantoti citi materiāli. Ir iespēja izmantot polipropilēna caurules - tās ir lētākas. Tomēr to savienojums var radīt arī grūtības, kas saistītas ar savienojumu blīvēšanu.

Vēl viens trūkums ir ievērojama deformācija sildot, tas nav tik pamanāms ar metāla plastmasas caurulēm, bet polipropilēnam ir augsts termiskās izplešanās koeficients. Šis trūkums var izraisīt noplūdes sistēmā.

Ir oriģināls un vienkāršs risinājums, kas ietver dārza šļūtenes izmantošanu kā saules kolektoru. Viss montāžas process aprobežojas ar tā savīšanu spirālē un ievietošanu piemērotā kastē.

Lieliska elastība, nav savienojumu, kas garantē, ka nav noplūdes, un šļūtenes garums ļauj to savienot tieši ar santehnikas ierīcēm bez starpsavienojumiem.

Šādas sistēmas veiktspēja ir atkarīga no šļūtenes garuma. Ar diametru 2,5 cm un gaisa temperatūru vismaz +25C, viens metrs šļūtenes uzsilda 3,5 litrus ūdens līdz +45C.

Izrādās, ka saulainā dienā līdz vakaram 10 metri jums “dos” 280 litrus karstā ūdens. Sistēma darbojas, kad temperatūra nokrītas līdz +8C.

Kā notiek ūdens sildīšanas process?

Saules stari caur stiklu ietriecas spirālē un sasilda spirāli. Uzkarsēts ūdens kļūst par garo viļņu starojuma avotu, kas atstarojas no stikla. Tas ir, saules stari nonāk sava veida termiskā “slazdā”.

1. Lai izveidotu šo sildīšanas ierīci, jums būs nepieciešama kaste, kurā tiks novietota melnas šļūtenes spirāle; citu krāsu izmantošana radīs 5% siltuma zudumus. Tas var būt gumija vai PVC. Diametrs - ne mazāks par 1,9 cm, sienas biezums ne vairāk kā 2,5 mm.
2. Šļūtene tiks pievienota katlam, kurai jābūt augstākai par spirāli. Kastes apakšdaļai jābūt izolētai ar putuplastu, krāsotu melnā krāsā.
3. Pati kaste ir pārklāta ar logu stiklu no augšas (organiska nav piemērota, jo tā slikti aiztur saules starojumu).
4. Starp stiklu un kārbu jāuzstāda gumijas blīve.

Ūdens sildītājs izgatavots no PET pudelēm

Ideja ir vispirms izveidot moduļus (katra 3 pudeles, iespējams 4 vai 5), pēc tam savienot katru no tiem plastmasas caurulē, kas ir savienota no vienas puses ar aukstā ūdens avotu, no otras puses, tas dod karstu šķidrums. Vislabāk ir izmantot pudeles ar tilpumu 2-2,5 litri. Tiem jābūt savienotiem saskaņā ar principu “no kakla līdz apakšai”.

• Lai to izdarītu, apakšā tiek izgriezts caurums kaklam ar diametru 26 mm. Caurumam jāatrodas stingri centrā. Tāpēc vispirms atzīmējiet centru, urbjot caurumu ar 3-6 mm urbi.
• Lai nodrošinātu blīvējumu, ieeļļojiet vītnes uz kakla ar hermētiķi un atstājiet konstrukciju nekustīgu 2-3 dienas. Augšējās pudeles apakšā izveidojiet caurumu!
• Trīs pudeļu modulis ir savienots tādā pašā veidā (var izdomāt arī citu ceļu) pie plastmasas caurules, kuras vienā galā ieplūst auksts ūdens.

Moduļu skaits var būt liels. Lai iegūtu 200 litrus karstā ūdens, nepieciešamas aptuveni 110 pudeles – tas ir trīs kvadrātmetri platības.

• Ievietojiet iegūto bloku kastē, kas pārklāta ar loga stiklu. Slīpuma leņķis ir no 10 līdz 30 grādiem.

Iegūtā sistēma ir daudz efektīvāka nekā melna ūdens muca, kas uzstādīta uz jumta.

Lielākā daļa paštaisītu dizainu ūdens sildīšanai ar sauli vasarā ietaupa 70–80% no apkurei iztērētās enerģijas. Rudenī, pavasarī – līdz 40%. Tajā pašā laikā no gaismekļa gadā tiek “paņemts” līdz 400 kW/h uz cilvēku! Par ko padomāt.