Ev yapımı güneş enerjili su ısıtıcıları

Güneş enerjili su ısıtıcısı nedir

Kollektör (su ısıtıcısı), güneş ışınlarından enerji toplayan ve onu ısıya dönüştüren bir cihazdır. Güneş kollektördeki soğutucuyu ısıtır ve bu daha sonra sıcak su temini ve ısıtma veya elektrik üretimi için kullanılır.

Güneş enerjisi ile ilişkili cihazlar, güneş bitkileri veya güneş kollektörleri aramak doğrudur (eski Yunan güneş tanrısı Helios'un adından).

Modern güneş enerjili su ısıtıcıları karmaşık olabilir, ancak özel bir evin herhangi bir sahibi bağımsız olarak kendi ihtiyaçları için bir cihaz yapabilir. Önemli olan, bu cihazın ne için olduğunu bulmaktır.

Üç kolektör, ailenin sıcak su ve ısıtma ihtiyaçlarını tam olarak karşılar

Güneş santrallerinin kullanım kapsamı

Ülkemizde pek çok kişi hala güneş enerjili su ısıtıcısı ifadesini bir yaz duş kabininin çatısındaki siyah bir tankla ilişkilendirmektedir, ancak bu teknoloji tüm dünyada başarıyla kullanılmaktadır. Güneş kollektörleri, Avrupa'nın güney bölgelerinde yaygındır. İtalya, İspanya ve Yunanistan'daki özel konut sakinlerinin yasal olarak güneş enerjili su ısıtıcıları kullanmaları zorunludur. Çin de Batı'nın gerisinde değil. Orada, yüksek katlı binaların çatılarına güneş enerjili su ısıtıcıları kurulur ve tüm dairelere sıcak su sağlanır. 2000 yılında dünyada o kadar çok güneş enerjisi santrali vardı ki, bir araya getirildiğinde 71 milyon m2'den fazla yer kaplayacaklardı.... Bunların yaklaşık 15 milyon m2'si Avrupa olacaktır.

Solar vakum kollektörleri Çin'in yeni binalarının çatılarını neredeyse tamamen kaplıyor

Bu tür cihazlar, evlerin ve endüstriyel binaların sıcak su temini, özel evlerin ısıtılması, ofis binaları, atölyeler için kullanılır. Sıcak su kullanan birçok üretim süreci bu alanda olduğundan en çok gıda ve tekstil endüstrilerinde talep görmektedirler.

Özel sektörde Almanya'dan gelen her bir kişi 0.14 m2 güneş kollektör alanı, Avusturya'dan - 0.45 m2, Kıbrıs'tan - 0.8 m2 ve Rusya'dan - 0.0002 m2'dir. Rusya'da güneş ışığının yoğunluğu, Almanya'nın güneyindekinden sadece 0,5 kWh / m2 daha az. Bu, kuzey bölgelerdeki güneş kollektörlerinin düşük popülaritesinin coğrafi nedenlerden kaynaklanmadığı anlamına gelir.

Kapsamlı bir manifold sistemi ile havuz suyu bile ısıtılabilir

Yaz tasarım seçeneği

Siyah plaka ısıyı emer ve bunu borulardan geçen soğutucuya aktarır (su veya antifriz). Camın 2 işlevi vardır: güneş radyasyonunun ısı eşanjörüne geçmesine izin verir ve ısıtıcının performansını düşüren yağış ve rüzgardan koruma görevi görür. Tüm bağlantılar, tozun içeri girmemesi ve camın şeffaflığını kaybetmemesi için hava geçirmez şekilde yapılır. Yine güneş ışınlarının ısısı dışarıdaki hava tarafından çatlaklardan dışarı atılmamalıdır, güneş kollektörünün verimli çalışması buna bağlıdır.

Başlarken

Bir güneş kolektörü inşa etmeden önce uygun hesaplamaları yapmak ve ne kadar enerji üretmesi gerektiğini belirlemek gerekir. Ancak kendi kendine yapılan bir kurulumdan yüksek verimlilik beklememelisiniz. Yeterli olacağını öğrenmek - devam edebilirsiniz.

Çalışma birkaç ana aşamaya ayrılabilir:

1. Bir kutu yap
2. Radyatör veya ısı eşanjörü yapın
3. Bir avans odası yapın ve sürün
4. Toplayıcıyı birleştirin

Kendi elinizle bir güneş kolektörü kutusu yapmak için 25-35 mm kalınlığında ve 100-130 mm genişliğinde kenarlı bir tahta hazırlamalısınız. Alt kısmı, nervürlerle donatılmış textolite'den yapılmalıdır.Ayrıca galvanizli bir levha ile kaplanmış köpük ile (ancak mineral yün tercih edilir) iyi bir şekilde yalıtılmalıdır.

Kutuyu hazırladıktan sonra, ısı eşanjörünü kurcalamanın zamanı geldi. Talimatları takip et:

1. 160 cm uzunluğunda 15 ince cidarlı metal boru ve 70 cm uzunluğunda iki inç boru hazırlamanız gerekir.
2. Her iki kalınlaştırılmış tüpte de, daha küçük tüplerin monte edileceği çapta delikler açılır. Bu durumda, bir tarafta koaksiyel olduklarından emin olmanız gerekir, aralarındaki maksimum adım 4,5 cm'dir.
3. Bir sonraki aşama - tüm borular tek bir yapıya monte edilmeli ve güvenli bir şekilde kaynaklanmalıdır
4. Isı eşanjörü galvanizli sac üzerine (önceden kutuya takılı) monte edilir ve çelik kelepçelerle sabitlenir (metal kelepçeler yapılabilir)
5. Kutunun altını koyu renkte (örneğin siyah) boyamanız önerilir - güneş ısısını daha iyi emer, ancak ısı kayıplarını azaltmak için dış elemanlar beyaza boyanır.
6. Derzlerin güvenilir şekilde sızdırmazlığını unutmadan, duvarların yanına bir kapak camı takarak kollektörün kurulumunu tamamlamak gerekir.
7. Tüpler ile cam arasında 10-12 mm mesafe bırakılır.

Daha fazlası: Mutfak için davlumbaz nasıl seçilir: türe göre, güce göre, gürültüye göre

Güneş kollektörü için bir depolama cihazı inşa etmeye devam ediyor. Rolü, hacmi yaklaşık 150-400 litre arasında değişen kapalı bir kapla oynanabilir. Böyle bir namlu bulamazsanız, birkaç küçük olanı birbirine kaynaklayabilirsiniz.

Kollektör gibi, depolama tankı da ısı kaybına karşı tamamen yalıtılmıştır. Bir ilerleme odası yapmaya devam ediyor - 35-40 litre hacimli küçük bir kap. Su düşen bir cihazla (mafsallı musluk) donatılmalıdır.

En önemli ve önemli aşama kalıntıları - koleksiyoncuyu bir araya getirmek. Bunu şu şekilde yapabilirsiniz:

1. Öncelikle, gelişmiş bir kamera ve sürücü kurmanız gerekir. İkincisindeki sıvı seviyesinin ön bölmeden 0,8 m daha düşük olmasını sağlamak gerekir. Bu tür cihazlardaki su çok fazla toplayabileceğinden, güvenilir bir şekilde nasıl örtüşeceklerini düşünmek gerekir.
2. Kollektör evin çatısında yer almaktadır. Uygulamaya dayanarak, üniteyi ufka 35-40 derecelik bir açıyla yatırarak bunu güney tarafında yapmanız önerilir.
3. Ancak, depolama ile ısı eşanjörü arasındaki mesafenin 0,5-0,7 m'yi geçmemesi gerektiği unutulmamalıdır, aksi takdirde kayıplar çok önemli olacaktır.
4. Sonunda, aşağıdaki sıra ortaya çıkmalıdır: avankamera, sürücünün üstünde, sonuncusu - kollektörün üstünde olmalıdır.

En önemli aşama gelir - tüm bileşenleri birbirine bağlamak ve su tedarik ağını bitmiş sisteme bağlamak gerekir. Bunu yapmak için, bir sıhhi tesisat mağazasını ziyaret etmeniz ve gerekli bağlantı parçalarını, adaptörleri, silecekleri ve diğer kapatma vanalarını satın almanız gerekecektir. Yüksek basınçlı bölümlerin 0,5 ", düşük basınçlı - 1" çapında bir boru ile bağlanması önerilir.

Devreye alma şu şekilde gerçekleştirilir:

1. Ünite, alt tahliye deliğinden su ile doldurulur
2. Bir avankamera bağlanır ve sıvı seviyeleri ayarlanır
3. Sistem boyunca yürümek ve sızıntı olmadığını kontrol etmek gerekir
4. Günlük kullanım için her şey hazır

Kendi ellerinizle yeterince hızlı bir güneş kolektörü yapabilirsiniz, bu çok zor bir iş değil. Yaz aylarında ülkede kullanmak için karmaşık devrelere ve özel ekipmana ihtiyacınız yoktur:

• Su sadece dışarıda gerekliyse (dış duş, yıkama için sıcak su, yüzme havuzu, bulaşık yıkama, diğer ev ihtiyaçları), tank da dışarıya monte edilir.
• Evde suya ihtiyaç duyulduğunda, tank içeriye kurulacaktır.
• Böyle bir sistemde, doğal bir sıvı sirkülasyonu vardır, bu nedenle tank, pil seviyesinin 8-10 santimetre yukarısına kurulmalıdır.
• Depoyu aküye (emici) bağlamak için belirli bir çapta borulara ihtiyacınız vardır.
• Sistemin büyük bir uzunluğu ile, soğutucunun hareketini artıracak bir pompa kurmak daha iyidir.

Metal plastik borulardan yapılmış güneş kolektörü

Güneş kollektör çeşitleri

Mühendisler düz, vakumlu borulu, parabolik silindirik reflektörlü yoğunlaştırıcılar, hava, güneş kuleleri ve diğer kurulum türlerini geliştirdiler. Evsel amaçlar için en popüler olanı düz ve vakumlu su ısıtıcılarıdır.

Tablo: Yassı ve vakumlu toplayıcıların karşılaştırmalı özellikleri

Düz Panel Güneş Enerjili Su Isıtıcılarının Özellikleri

Cihaz, içinde koyu renkli kaplamalı bakır tüplerin bulunduğu bir paneldir. Daha sonra bir tankta toplanan ve sıcak su temini (sıcak su temini) için kullanılan suyu ısıtırlar. Toplayıcıyı kendiniz yaparsanız, pahalı bileşenler mevcut malzemelerle değiştirilebilir:

• bakır borular yerine eski bir buzdolabından çelik, polietilen veya sadece bir radyatör alabilirsiniz;
• ahşap bir çerçeve, daha ağır olmasına rağmen, metal bir çerçevenin yerini alabilir;
• krom kaplı emici, normal siyah boyanın yerini alacak;
• bir cam levha veya hücresel polikarbonat koruyucu bir örtü olarak görev yapacak ve köpük plastik bir ısıtıcı görevi görecektir.

Ana şey, panelin sıkılığını sağlamaktır, ancak bunun için tüm dikişleri inşaat silikonu ile kapatmak yeterlidir. Bu tür cihazların ana dezavantajı, ısıtılmış soğutucunun ısıyı havaya yayması ve depolama tankına girmeden önce biraz soğumasıdır. Isı yalıtımı ve dikişlerin sızdırmazlığının kullanılması, tam olarak bu etkiyle mücadele etmek için tasarlanmıştır.

Endüstriyel bir kollektörün pahalı parçaları daha ucuz muadilleriyle değiştirilebilir, örneğin bakır borular yerine çelik borular kullanılabilir ve cihaz çerçevesi ahşaptan yapılabilir.

Yassı kolektörden su alınmazsa, sıcak ve güneşli bir günde 190–210 ° C'ye kadar ısınabilir, bu da soğutucu veya bağlantı elemanları ile boruların yırtılmasına neden olabilir. Zaman zaman güneş enerjili su ısıtıcısı kullananlar için, borulardaki aşırı basıncı ortadan kaldırabilecek bir depolama tankı kurmak önemlidir. Diğer bir seçenek ise soğutucu olarak su yerine mineral yağ kullanmaktır. Kaynama noktası daha yüksektir, bu da sisteme zarar verme riskini azaltır. Bu durumda, yağın biriken ısıyı doğrudan temas etmeden suya aktaracağı bir ısı eşanjörüne ihtiyaç vardır.

Yassı güneş kollektörleri daha ucuzdur ve üretimi daha kolaydır, ancak yalnızca ülkede yaz kullanımı veya yardımcı su ısıtıcısı olarak uygundur. Bunları yalnızca DHW için kullanın.

Vakum toplayıcıların özellikleri

Bu tip güneş enerjili su ısıtıcısı, her biri havasız bir ortamda bulunan ayrı tüplerden oluşur. Bu tasarım, kollektörden depolama tankına giderken ısı kaybını azaltmayı ve sistemin verimliliğini artırmayı mümkün kılmıştır.Bu sayede vakum kollektörleri değişen mevsimlerde (sonbahar, ilkbahar) ve kışın mükemmel çalışır.

Vakum manifoldu, havasız bir ortama yerleştirilmiş tüplerden oluşur

Bakır borular, vakumlu güneş enerjili su ısıtıcılarında da kullanılmaktadır çünkü bu malzeme aynı zamanda iyi ısı transferi ve hijyen sağlar. Elementlerin geri kalanı benzerdir: cam (daha iyi ısı iletimi için borosilikat), altında siyah bir emici tabaka, bir ısı taşıyıcılı bir tüp ve bir alt tabaka bulunur. Boru ile depolama tankı arasındaki bağlantı olan tek bir dikiş olduğundan, sistemin sıkılığını sağlamak daha kolaydır.

Vakumlu su ısıtıcısının ana borusuna ayrı borular bağlanır.

Soğuk su, sıcak bakır borularla alternatif temastan kademeli olarak ısınır. Vakumlu bir güneş enerjisi santralinden ısıyı dağıtmanın tek yolu budur, bu nedenle ona düzenli bir soğuk su akışı sağlamak, yani gün boyunca sıcak su kullanmak önemlidir. Sistemin dayanıklılığını artırmak için, vakumlu güneş kollektörlerinde soğutucu olarak antifriz kullanılmaktadır. 300 ° C'ye kadar ısıtmayı iyi tolere eder ve bulutlu bir günde cihazın sıcaklığı -40 ° C'ye düştüğünde donmaz.

Bir kır evinin yıl boyunca sıcak su temini ve ısıtılması için bir vakumlu güneş kolektörü gereklidir. Düz olandan daha pahalıdır, ancak daha verimli ve güvenilirdir.

Kendi ellerinizle tam teşekküllü bir vakumlu güneş kolektörü oluşturmak imkansızdır: borosilikat camdan kalın duvarlı bir tüp yapmak, zanaat koşullarında düşünülemez. Bu nedenle, fabrika şişeleri satın almak (koaksiyel ve tüy çeşitleri sunulmaktadır) ve güneş enerjili su ısıtıcısını yerinde monte etmek daha güvenilir bir seçenek olacaktır. Ancak bu tür işler bile kayda değer çilingir becerileri gerektirdiğinden, üreticiden garantili bitmiş bir ürün satın almak daha iyidir.