Домашни слънчеви бойлери

Какво е слънчев бойлер

Колекторът (бойлер) е устройство, което събира енергия от слънчевите лъчи и я преобразува в топлина. Слънцето загрява охлаждащата течност в колектора, която след това се използва за подаване на топла вода и отопление или за генериране на електричество.

Устройствата, свързани със слънчевата енергия, могат правилно да се нарекат слънчеви инсталации или слънчеви колектори (от името на древногръцкия бог на слънцето Хелиос).

Съвременните слънчеви бойлери могат да бъдат сложни, но всеки собственик на частна къща може самостоятелно да направи устройство за собствените си нужди. Основното нещо е да разберете за какво е предназначено това устройство.

Три колектора напълно задоволяват нуждите на семейството от топла вода и отопление

Обхват на използване на слънчеви централи

У нас все още много хора свързват фразата слънчев бойлер с черен резервоар на покрива на лятна душ кабина, но тази технология се използва успешно в целия свят. Слънчевите колектори са често срещани в южните райони на Европа. Жителите на частни домове в Италия, Испания и Гърция са задължени по закон да използват слънчеви бойлери. Китай също не изостава от Запада. Там слънчевите бойлери са монтирани на покривите на високи сгради и осигуряват топла вода за всички апартаменти. През 2000 г. в света имаше толкова много слънчеви централи, че заедно взети над 71 милиона м2... Почти 15 милиона м2 от тях биха били европейски.

Слънчевите вакуумни колектори почти изцяло заемат покривите на китайските нови сгради

Такива устройства се използват за топлоснабдяване на битови помещения и промишлени сгради, отопление на частни къщи, офис сгради, работилници. Те са най-търсени в хранителната и текстилната промишленост, тъй като в тази област има много производствени процеси с използване на топла вода.

В частния сектор на всеки човек от Германия се падат 0,14 м2 слънчеви колектори, от Австрия - 0,45 м2, от Кипър - 0,8 м2 и от Русия - 0,0002 м2. Интензивността на слънчевото осветление в Русия е само с 0,5 kWh / m2 по-малка, отколкото в южната част на Германия. Това означава, че ниската популярност на слънчевите колектори в северните райони не се дължи на географски причини.

С обширна колекторна система дори водата в басейна може да се нагрява

Вариант за летен дизайн

Черната плоча абсорбира топлината и я прехвърля към охлаждащата течност, движеща се през тръбите (вода или антифриз). Стъклото има 2 функции: позволява на слънчевата радиация да премине към топлообменника и служи като защита от валежи и вятър, които намаляват работата на нагревателя. Всички връзки са направени херметически, така че прахът да не попадне вътре и стъклото да не губи прозрачност. Отново топлината на слънчевите лъчи не трябва да се отвежда от външния въздух през пукнатините; от това зависи ефективната работа на слънчевия колектор.

Приготвяме се да започнем

Преди да изградите слънчев колектор, е необходимо да направите съответните изчисления и да определите колко енергия трябва да генерира. Но не трябва да очаквате висока ефективност от самостоятелно направена инсталация. Разберете, че ще е достатъчно - можете да продължите.

Работата може да бъде разделена на няколко основни етапа:

1. Направете кутия
2. Направете радиатор или топлообменник
3. Направете авансова камера и карайте
4. Сглобете колектора

За да направите кутия за слънчев колектор със собствените си ръце, трябва да подготвите ръбова дъска с дебелина 25-35 мм и ширина 100-130 мм. Дъното му трябва да е от текстолит, снабдено с ребра.Той също трябва да бъде добре изолиран с пяна (но минералната вата е за предпочитане), покрит с поцинкована ламарина.

След като сте подготвили кутията, е време да се забъркате с топлообменника. Следвайте инструкциите:

1. Трябва да подготвите 15 тънкостенни метални тръби с дължина 160 см и два инчови тръби с дължина 70 см
2. И в двете удебелени тръби се пробиват отвори с диаметър на по-малките тръби, в които ще бъдат монтирани. В този случай трябва да се уверите, че те са коаксиални от едната страна, максималната стъпка между тях е 4,5 cm
3. Следващият етап - всички тръби трябва да бъдат сглобени в една конструкция и заварени сигурно
4. Топлообменникът е монтиран на поцинкована ламарина (предварително прикрепена към кутията) и фиксиран със стоманени скоби (могат да бъдат направени метални скоби)
5. Препоръчва се дъното на кутията да се боядисва в тъмен цвят (например черен) - по-добре ще абсорбира слънчевата топлина, но за да се намалят топлинните загуби, външните елементи са боядисани в бяло
6. Необходимо е да завършите инсталацията на колектора, като инсталирате покривно стъкло близо до стените, като същевременно не забравяте за надеждното уплътняване на фугите
7. Между тръбите и стъклото се оставя разстояние от 10-12 мм.

Прочетете още: Как да изберем аспиратор за кухня: по вид, по мощност, по шум

Остава да се изгради устройство за съхранение на слънчевия колектор. Неговата роля може да играе запечатан контейнер, чийто обем варира около 150-400 литра. Ако не можете да намерите една такава цев, можете да заварявате няколко малки заедно.

Подобно на колектора, резервоарът за съхранение е напълно изолиран срещу загуба на топлина. Остава да се направи авансова камера - малък съд с обем 35-40 литра. Той трябва да бъде оборудван с устройство за падане на вода (съчленен кран).

Остава най-важният и важен етап - да съберем колектора. Можете да го направите по този начин:

1. Първо, трябва да инсталирате предварително камера и устройство. Необходимо е да се гарантира, че нивото на течността в последния е с 0,8 м по-ниско от това в предната камера. Тъй като водата в такива устройства може да събира много, е необходимо да се помисли как те надеждно ще се припокриват
2. Колекторът е разположен на покрива на къщата. Въз основа на практиката се препоръчва да направите това от южната страна, като наклоните устройството под ъгъл от 35-40 градуса спрямо хоризонта.
3. Но трябва да се има предвид, че разстоянието между акумулатора и топлообменника не трябва да надвишава 0,5-0,7 m, в противен случай загубите ще бъдат твърде значителни
4. В крайна сметка трябва да се получи следната последователност: avancamera трябва да бъде разположена над задвижването, последната - над колектора

Идва най-важният етап - необходимо е да се свържат всички компоненти заедно и да се свърже водопроводната мрежа към завършената система. За да направите това, ще трябва да посетите ВиК магазин и да закупите необходимите фитинги, адаптери, чистачки и други спирателни кранове. Секциите с високо налягане се препоръчват да бъдат свързани с тръба с диаметър 0,5 ", ниско налягане - 1".

Пускането в експлоатация се извършва, както следва:

1. Устройството се пълни с вода през долния отворен отвор
2. Свързва се аванкамера и се регулират нивата на течността
3. Необходимо е да се разходите по системата и да проверите дали няма течове
4. Всичко е готово за ежедневна употреба

Можете да направите слънчев колектор със собствените си ръце достатъчно бързо, това не е много трудна работа. За да го използвате в страната, през лятото не се нуждаете от сложни схеми и специално оборудване:

• Ако водата е необходима само отвън (душ на открито, топла вода за миене, басейн, миене на съдове, други домакински нужди), резервоарът се монтира и навън.
• Когато е необходима вода в къщата, резервоарът ще бъде инсталиран вътре.
• В такава система има естествена циркулация на течността, така че резервоарът трябва да бъде монтиран на 8-10 сантиметра над нивото на батерията.
• За да свържете резервоара към батерията (абсорбатора), се нуждаете от тръби с определен диаметър.
• При голяма дължина на системата е по-добре да инсталирате помпа, която ще подобри движението на охлаждащата течност.

Слънчев колектор от металопластикови тръби

Видове слънчеви колектори

Инженерите са разработили плоски, тръбни с вакуум, концентратори с параболични цилиндрични отражатели, антени, слънчеви кули и други видове инсталации. Най-популярни за битови цели са плоските и вакуумни бойлери.

Таблица: сравнителни характеристики на плоски и вакуумни колектори

Характеристики на слънчеви бойлери с плосък панел

Устройството е панел, вътре в който има медни тръби с тъмно покритие. Те загряват вода, която след това се събира в резервоар и се използва за захранване с топла вода (захранване с топла вода). Ако направите колектора сами, тогава скъпите компоненти могат да бъдат заменени с налични материали:

• вместо медни тръби можете да вземете стомана, полиетилен или просто радиатор от стар хладилник;
• дървена рамка може да се превърне в заместител на метална, въпреки че тежи повече;
• хромираният абсорбер ще замени обичайната черна боя;
• лист стъкло или клетъчен поликарбонат ще служи като защитно покритие, а пяната ще служи като нагревател.

Основното е да се осигури плътността на панела, но за това е достатъчно да се запечатат всички шевове със строителен силикон. Основният недостатък на такива устройства е, че нагрятата охлаждаща течност излъчва топлина във въздуха и се охлажда малко преди да влезе в резервоара за съхранение. Използването на топлоизолация и уплътняване на шевовете е предназначено за борба с точно този ефект.

Скъпите части на индустриален колектор могат да бъдат заменени с по-евтини аналози, например стоманени тръби могат да се използват вместо медни тръби, а рамката на устройството може да бъде направена от дърво

Ако водата не се взима от плоския колектор, в горещ слънчев ден той може да се нагрее до 190–210 ° C, което може да доведе до скъсване на тръби с охлаждаща течност или свързващи елементи. За тези, които от време на време използват слънчев бойлер, е важно да инсталирате резервоар за съхранение, който може да премахне излишното налягане в тръбите. Друг вариант е да използвате минерално масло, а не вода като радиатор. Точката му на кипене е по-висока, което намалява риска от повреда на системата. В този случай е необходим топлообменник, в който маслото ще предава натрупаната топлина във водата без директен контакт.

Плоските слънчеви колектори са по-евтини и по-лесни за производство, но са подходящи само за лятна употреба в страната или като спомагателен бойлер. Използвайте ги само за БГВ.

Характеристики на вакуумните колектори

Този тип слънчеви бойлери се състои от отделни тръби, всяка от които е в безвъздушна среда. Този дизайн направи възможно намаляването на топлинните загуби по пътя от колектора до резервоара за съхранение и повишаване на ефективността на системата.Благодарение на това вакуумните колектори работят перфектно през променящите се сезони (есен, пролет) и през зимата.

Вакуумният колектор се състои от тръби, поставени в безвъздушна среда

Медните тръби се използват и във вакуумни слънчеви бойлери, тъй като този материал осигурява добър топлообмен и хигиена едновременно. Останалите елементи са подобни: стъкло (боросиликат за по-добро предаване на топлина), отдолу е черен абсорбиращ слой, тръба с топлоносител и субстрат. По-лесно е да се осигури херметичността на системата, тъй като има само един шев - връзката между тръбата и резервоара за съхранение.

Към главната тръба на вакуумния бойлер са свързани отделни тръби

Студената вода постепенно се загрява от алтернативен контакт с горещи медни тръби. Това е единственият начин за разсейване на топлината от вакуумна слънчева централа, затова е важно да й осигурите редовен поток от студена вода, тоест да използвате гореща вода през целия ден. За да се увеличи трайността на системата, антифризът се използва като охлаждаща течност във вакуумни слънчеви колектори. Толерира добре нагряване до 300 ° C и не замръзва, когато температурата на устройството падне до -40 ° C в облачен ден.

За целогодишно водоснабдяване и отопление на селска къща е необходим вакуумен слънчев колектор. Той е по-скъп, но по-ефективен и надежден от плоския.

Невъзможно е да създадете пълноценен вакуумен слънчев колектор със собствените си ръце: направата на дебелостенна тръба от боросиликатно стъкло е немислимо в занаятчийски условия. Ето защо по-надежден вариант би бил закупуването на фабрични колби (предлагат се коаксиални и перални разновидности) и сглобяването на слънчевия бойлер на място. Но тъй като дори такава работа изисква забележителни ключарски умения, по-добре е да закупите завършен продукт с гаранция от производителя.