Col·lector solar al buit: principi de funcionament + com muntar-lo tu mateix

Com muntar un col·lector d'aire

Si decidiu muntar el sistema solar amb les vostres pròpies mans, primer tingueu cura de totes les eines necessàries.

Què es requerirà en l'obra

1. Tornavís.

2. Claus ajustables, per a canonades i de tub.

Conjunt de claus d'endoll

3. Soldadura per a canonades de plàstic.

Soldadura per a canonades de plàstic

4. Perforador.

Perforador

Tecnologia de muntatge

Per al muntatge, és desitjable adquirir almenys un assistent. El procés en si es pot dividir en diverses etapes.

Primera etapa. En primer lloc, munta el marc, preferiblement immediatament al lloc on s'instal·larà. La millor opció és el sostre, on podeu transferir per separat tots els detalls de l'estructura.El procediment mateix per muntar el marc depèn del model específic i es prescriu a les instruccions.

Segona fase. Fixeu el marc fermament al sostre. Si el sostre és de pissarra, feu servir una biga de revestiment i cargols gruixuts; si és de formigó, feu servir ancoratges normals.

Normalment, els marcs estan dissenyats per muntar-se en superfícies planes (inclinació màxima de 20 graus). Segelleu els punts de fixació del marc a la superfície del sostre, en cas contrari es filtraran.

Tercera etapa. Potser el més difícil, perquè has d'aixecar un dipòsit d'emmagatzematge pesat i dimensional al sostre. Si no és possible utilitzar un equip especial, emboliqueu el dipòsit amb un drap gruixut (per evitar possibles danys) i aixequeu-lo amb un cable. A continuació, connecteu el dipòsit al marc amb cargols.

Quarta etapa. A continuació, heu de muntar els nodes auxiliars. Això pot incloure:

• element de calefacció;
• sensor de temperatura;
• conducte d'aire automatitzat.

Instal·leu cadascuna de les peces en una junta especial per suavitzar (aquestes també s'inclouen).

Cinquena etapa. Porta la fontaneria. Per fer-ho, podeu utilitzar canonades de qualsevol material, sempre que pugui suportar una temperatura de calor de 95 ° C. A més, les canonades han de ser resistents a les baixes temperatures. Des d'aquest punt de vista, el polipropilè és el més adequat.

Sisena etapa. Després de connectar el subministrament d'aigua, ompliu el dipòsit d'emmagatzematge amb aigua i comproveu si hi ha fuites. Mireu si la canonada té fuites: deixeu el dipòsit ple durant diverses hores, inspeccioneu-ho tot amb cura i, si cal, solucioneu el problema.

Setena etapa. Després d'assegurar-vos que l'estanquitat de totes les connexions és normal, procediu a la instal·lació dels elements de calefacció.Per fer-ho, emboliqueu un tub de coure amb una làmina d'alumini i col·loqueu-lo en un tub de vidre al buit. Col·loqueu una tassa de retenció i una bota de goma a la part inferior del matràs de vidre. Introduïu la punta de coure a l'altre extrem del tub al condensador de llautó.

Només queda enganxar el bloqueig de la copa al suport. Instal·leu la resta de tubs de la mateixa manera.

Vuitena etapa. Instal·leu un bloc de muntatge a l'estructura i subministreu-hi una potència de 220 volts. A continuació, connecteu tres nodes auxiliars a aquest bloc (els heu instal·lat a la quarta etapa de treball). Tot i que el bloc de muntatge és impermeable, proveu de cobrir-lo amb una visera o una altra protecció contra la precipitació atmosfèrica. A continuació, connecteu el controlador a la unitat: us permetrà controlar i regular el funcionament del sistema. Instal·leu el controlador en qualsevol lloc convenient.

Això completa la instal·lació del col·lector de buit. Introduïu tots els paràmetres necessaris al controlador i inicieu el sistema.

Criteris de selecció de col·leccionistes

Si els plans inclouen comprar un col·lector de buit per a la calefacció, hauríeu de prestar atenció a una sèrie de matisos que us ajudaran a decidir-vos pel model:

1. Un sistema solar tubular és adequat per a un terrat pla. Amb un gran vent, es mantindrà fermament i estable.

2. Estudiant les característiques tècniques, cal tenir en compte el nombre de tubs, el seu tipus, dimensions, àrea d'equip.

3

També és important conèixer el volum de líquid, les dimensions del dispositiu, la superfície de l'absorbidor, la qualitat del vidre dels matràs i el gruix de l'aïllant.

4. Per calcular el rendiment real, cal esbrinar la zona de calefacció, la quantitat de pèrdua de calor, les característiques climàtiques, el consum d'aigua calenta per dia.

5.En comprar un col·lector, també cal tenir en compte els costos addicionals per instal·lar components: un dipòsit, una bateria i un intercanviador.

Malgrat el cost força elevat, les instal·lacions solars han rebut un gran interès, com ho demostren els comentaris dels propietaris que van utilitzar aquests sistemes de calefacció:

“Per estalviar diners, vaig haver de parar atenció als col·lectors solars per utilitzar-los en una pensió privada. Durant la temporada, el consum d'aigua calenta és bastant gran, va ser necessari triar un mètode alternatiu de subministrament d'aigua calenta i calefacció.

El fabricant xinès Shentai ofereix comprar equips a un preu assequible, així que em vaig conformar amb els seus productes, sobretot perquè les crítiques són majoritàriament positives. Segons els càlculs, em van recomanar la potència necessària, van lliurar i instal·lar tots els equips ràpidament. En comparació amb el cost d'una caldera a cada habitació, l'estalvi va ser enorme. No hi va haver defectes ni problemes en el treball.

Evgeny Gonchar, Krasnodar.

"Ara tota la gent està intentant canviar a una font de calefacció més rendible. Confiant en les ressenyes, també vam demanar un col·leccionista Paradigma per a la nostra casa. Al principi el van utilitzar com a opció de seguretat, un any després es van convencer de l'eficàcia i van passar completament a dotar la casa d'un sistema solar. Ens preocupava que els tubs es poguessin fer malbé pel mal temps o pel vent, però són duradors, ni tan sols tenen por d'un huracà. Gràcies al sistema d'acumulació, no us podeu preocupar per la finalització del treball. No hem trobat cap mancança, estem satisfets amb la nostra elecció, tot i que el preu és bastant alt.”

"Vam instal·lar un col·lector de la marca Andi Group SCH-18, ja que les ressenyes sobre l'empresa són bones. No sóc molt versat en característiques tècniques, el meu marit va triar el dispositiu. Però m'agrada que només hagi funcionat una temporada, i l'estalvi ja es fa notar. És cert que aquest any hi havia molt sol, per la qual cosa l'acumulació d'energia pràcticament no es va interrompre. L'únic inconvenient és que no sempre hi ha prou potència, la calefacció funciona bé i cal ser més moderat amb el consum d'aigua calenta, ja que la família és nombrosa. Vegem com es mostrarà el col·leccionista en el futur".

“Jo treballo en una llar d'infants privada. El propietari va instal·lar un sistema solar Micoe al terrat fa dos anys. El consum d'aigua calenta es requereix constantment i les habitacions han de tenir la temperatura òptima, i aquests són uns costos dignes. Amb el nou equipament, resulta donar servei íntegrament a la calefacció, subministrar aigua calenta sense interrupcions i també escalfar la piscina. Fins i tot a la nit, tots els sistemes funcionen perfectament. Com que no vaig veure cap mancança, estic pensant en comprar el mateix dispositiu per a casa meva, sobretot perquè el preu és raonable. Només cal que llegiu les ressenyes per triar el model adequat.

Totes les empreses tenen el seu propi rang de preus per als col·lectors solars de buit.

Quan es fa el pressupost d'un sistema de calefacció solar, és important fer càlculs preliminars i decidir l'opció adequada. El cost aproximat es mostra a la taula:

Empresa, fabricant, model

La calefacció domèstica amb un col·lector solar està guanyant cada cop més popularitat per la seva versatilitat i eficiència. Els fabricants estan desenvolupant noves tecnologies per millorar el rendiment, la fiabilitat i la seguretat d'ús.Els propietaris que han instal·lat sistemes a les seves cases ja n'han apreciat la seva qualitat, estalvi i alt rendiment.

Rehau fa molts anys que s'especialitza en la producció de terra radiant.

El rentat i la prova de pressió del sistema de calefacció és un procediment destinat a comprovar-ho.

Cada cop hi ha més gent que pensa en una organització d'aquest tipus per a la calefacció de la seva llar.

Calderes de calefacció indirecta

Visió general dels escalfadors d'aigua Thermex

Pis escalfat amb aigua per fer-ho tu mateix

Bomba de circulació per a sistemes de calefacció

Visió general de la marca d'aïllament tèrmic Techno-Nicole

És possible copiar els materials del lloc si configureu un enllaç indexat actiu.

PG "Obogrevguru" Moscou, perspectiva Volgogradsky 47, oficina 511b (499) 611-34-45

obogrevguru 2017

Col·lector de policarbonat

Fabricat amb panells de bresca amb bones propietats d'aïllament tèrmic. Gruix de làmines de 4 a 30 mm. L'elecció del gruix del policarbonat depèn de la transferència de calor necessària. Com més gruixuda sigui la làmina i les cèl·lules, més aigua podrà escalfar la unitat.

Per fer un sistema solar vostè mateix, en particular un escalfador d'aigua solar de policarbonat casolà, necessitareu els materials següents:

• dues varetes roscades;
• cantonades de propilè, els accessoris han de tenir una connexió roscada externa;
• Tubs de plàstic de PVC: 2 peces, longitud 1,5 m, diàmetre 32;
• 2 endolls.

Les canonades es col·loquen al cos en paral·lel. Connexió a l'ACS mitjançant vàlvules de tancament. Es fa una incisió fina al llarg de la canonada on es pot inserir una làmina de policarbonat. Gràcies al principi del termosifó, l'aigua entrarà independentment a les ranures (cel·les) de la làmina, s'escalfarà i entrarà al dipòsit d'emmagatzematge situat a la part superior de tot el sistema de calefacció.La silicona resistent a la calor s'utilitza per segellar i fixar les làmines inserides a la canonada.

Per augmentar l'eficiència tèrmica d'un col·lector de policarbonat cel·lular, la làmina està recoberta amb qualsevol pintura selectiva. L'escalfament de l'aigua després d'aplicar un recobriment selectiu s'accelera aproximadament dues vegades.

Tipus de tubs de buit

Hi ha cinc tipus de tubs de buit per a col·lectors solars. Es diferencien en l'estructura interna i el disseny. A més, cadascun d'ells es pot complementar amb un absorbent metàl·lic (normalment d'alumini), que es col·loca dins d'un matràs de vidre en forma de tub.

Important!
La majoria dels fabricants omplen el buit inferior entre les parets de vidre amb bari: absorbeix les impureses del gas i millora les propietats d'aïllament tèrmic. La seva absència pot reduir l'eficiència del col·lector fins a un 15%.

Tubs de buit termosifó (oberts).

Aquest tipus de tubs col·lectors solars s'utilitza en col·lectors amb dipòsit d'emmagatzematge extern. s'omplen d'aigua i formen un volum amb el dipòsit. L'aigua escalfada del matràs puja al dipòsit i l'aigua refredada cau.

Els col·lectors de buit de termosifó s'utilitzen en les aplicacions següents:

1. Per a la connexió al sistema de subministrament d'aigua calenta;
2. En regions amb un alt nivell d'insolació durant l'estació freda;
3. Per a ús estacional (primavera, estiu, tardor).

Tub coaxial (tub de calor)

Aquest és el tipus de tub de buit més comú. En ell, dins d'un matràs de vidre, hi ha un tub de coure ple d'un líquid de baix punt d'ebullició o aigua a baixa pressió.

Quan s'escalfa, el líquid o l'aigua comença a bullir, el vapor puja, escalfant-se simultàniament des de les parets de coure.A la part superior, entra a l'intercanviador de calor -una prolongació al final, en la qual desprèn calor a través de les parets a l'aigua que circula al seu voltant.

Després del refredament, el vapor es condensa a les parets de l'intercanviador de calor i baixa. El cicle es repeteix de nou.

Estructura interna esquemàtica d'un tub coaxial i d'un intercanviador de calor.

Tubs coaxials bessons

El principi de funcionament d'aquest receptor de calor és el mateix que el de l'anterior, amb una excepció: dos tubs de coure amb líquid estan connectats a un intercanviador de calor. El sistema doble permet una eliminació de calor més eficient, i la gran capacitat i àrea de les parets de l'intercanviador de calor escalfen ràpidament l'aigua.

Els col·lectors de buit amb un sistema coaxial doble s'instal·len quan sigui necessari:

1. Proporcioneu un petit escalfament de grans volums d'aigua;
2. Hi ha una necessitat d'energia tèrmica durant un dia assolellat;
3. Alt nivell mitjà d'insolació;
4. Hi ha un ràpid bombeig d'aigua a través del sistema.

Tubs de buit de plomes

El seu disseny té un intercanviador de calor addicional, que permet una eliminació més eficient de la calor de l'interior de la bombeta de vidre. Normalment es fa en forma de dues plaques longitudinals situades als costats d'un dissipador de calor de coure.

En cas contrari, el principi de funcionament és exactament el mateix que el d'un tub coaxial.

Tubs de buit en forma d'U (tipus U)

Aquest sistema és fonamentalment diferent dels anteriors. Utilitza dues línies: per a aigua freda i calenta.

Un intercanviador de calor en forma de lletra anglesa U està instal·lat en un matràs de vidre, a través del qual passa aigua. Des de la línia amb aigua freda hi entra, s'escalfa i torna a la canonada amb aigua calenta.

El col·lector de tub en U és el més eficient, però la instal·lació és més difícil. Les línies de flux durant el muntatge es subjecten mitjançant soldadura amb tubs de coure dins del bulb de vidre. Resulta un únic sistema integral amb una gran eficiència energètica, però amb poca manteniment.

Instal·lació del matràs en un tub de coure en forma d'U.

Quins tipus de col·lectors solars existeixen

Aquests sistemes són de dos tipus: plans i de buit. Però, en essència, el seu principi de funcionament és similar. Aprofiten la calor del sol per escalfar aigua. Només es diferencien en el dispositiu. Vegem amb més detall els principis de funcionament d'aquest tipus de sistemes solars.

plana

Aquest és el tipus de col·lector més senzill i barat. Funciona de la següent manera: Els tubs de coure es troben a la caixa metàl·lica, que està tractada internament amb un absorbent de plomes molt eficient per absorbir la calor. Per ells circula un refrigerant (aigua o anticongelant), que absorbeix la calor. A més, aquest refrigerant passa per un intercanviador de calor al dipòsit d'emmagatzematge, on transfereixo la calor directament a l'aigua que podem utilitzar, per exemple, per escalfar una casa.

La part superior del sistema està coberta amb vidre d'alta resistència. Tots els altres costats de la caixa estan aïllats amb aïllament per reduir la pèrdua de calor.

Avantatges	Defectes
Panells de baix cost	Baixa eficiència, aproximadament un 20% més baixa que el buit
Disseny senzill	Gran quantitat de pèrdua de calor a través del cos

A causa de la seva facilitat de fabricació, aquests sistemes sovint es fan fins i tot amb les seves pròpies mans. Podeu comprar els materials necessaris a les botigues de construcció.

buit

Aquests sistemes funcionen de manera una mica diferent, això es deu al seu disseny. El panell consta de tubs dobles. El tub exterior té un paper protector.Estan fets de vidre d'alta resistència. El tub interior té un diàmetre més petit i està cobert amb un absorbent que acumula calor solar.

A més, aquesta calor es transfereix a la calor mitjançant decapadors o barres de coure (en venen de diversos tipus i tenen una eficiència diferent, les considerarem una mica més endavant). Els eliminadors de calor transfereixen la calor amb l'ajuda d'un portador de calor a un dipòsit acumulador.

Hi ha un buit entre els tubs, que redueix la pèrdua de calor a zero i augmenta l'eficiència del sistema.

Avantatges	Defectes
Alta eficiència	Preu més elevat respecte al pis
Pèrdua de calor mínima	La impossibilitat de reparar els mateixos tubs
Fàcil de reparar, els tubs es poden canviar d'un en un
Gran selecció d'espècies

Tipus d'elements termoamovibles (absorbidors), de 5

• Absorbidor de plomes amb canal tèrmic de flux directe.
• Absorbidor de plomes amb tub de calor.
• Colector de buit de flux directe en forma d'U amb bombeta coaxial i reflector.
• Sistema amb matràs coaxial i tub de calor "heat pipe".
• El cinquè sistema són els col·lectors plans.

Fem una ullada a l'eficiència dels diferents absorbidors i també comparem amb els col·lectors de placa plana. Els càlculs es donen per a 1 m2 del panell.

Aquesta fórmula utilitza els valors següents:

• η és l'eficiència del col·lector, que calculem;
• η₀ - eficiència òptica;
• k₁ - coeficient de pèrdua de calor W/(m² K);
• k₂ - coeficient de pèrdua de calor W/(m² K²);
• ∆T és la diferència de temperatura entre el col·lector i l'aire K;
• E és la intensitat total de la radiació solar.

Amb aquesta fórmula, utilitzant les dades anteriors, podeu fer els càlculs vosaltres mateixos.

Si no s'aprofundeix en les variables, per dir-ho simplement, l'eficiència depèn de la quantitat de calor que absorbeixen els dissipadors de coure i de la quantitat de pèrdues del sistema.

Sistemes amb escalfadors de flux o termosifó

Segons la seva estructura, poden ser tant plans com al buit. S'utilitzen els mateixos principis de funcionament. Tanmateix, tenen una diferència significativa en el dispositiu tècnic.

Aquest sistema pot funcionar sense un dipòsit d'emmagatzematge de seguretat addicional i un grup de bombes.

El principi de funcionament és el següent. El refrigerant escalfat s'acumula al dipòsit base, que es troba a la part superior del sistema, normalment de 300 litres. Hi passa una bobina, per on circula l'aigua de la pressió del propi sistema de fontaneria de la casa. S'escalfa i va al consumidor.

Avantatges	Defectes
Baix cost per l'absència d'una part de l'equip.	Baixa eficiència del sistema a la temporada d'hivern i a la nit
Facilitat d'instal·lació, es requereix un esforç mínim, ja que el sistema està equipat amb tot el necessari

Creació d'un col·lector solar tipus buit amb les vostres pròpies mans

Crear aquest disseny a casa és un procés força complicat i requereix un alt grau de preparació. La principal dificultat en la construcció d'aquesta unitat rau en la creació d'una unitat externa.

Aspirar el matràs i el dissipador de calor és impossible sense un equip sofisticat, de manera que és més fàcil comprar-los a la fàbrica

L'evacuació d'alta qualitat del matràs, que també conté un dissipador de calor a l'interior, requereix no només habilitat, sinó també equipament sofisticat. És impossible realitzar aquesta operació en condicions artesanals, per tant, les instruccions següents descriuran un mètode amb matràs fets a fàbrica. Però fins i tot aquí hi ha dificultats. El treball en la seva instal·lació requereix el màxim grau de precisió.

La pròpia tecnologia de muntatge es pot dividir en diverses etapes:

• En primer lloc, heu de construir un marc al qual s'adheriran elements estructurals externs. El millor és muntar directament al lloc de la instal·lació prevista de l'estructura. Per regla general, es col·loquen al terrat.
• Després de muntar el marc, s'ha de subjectar de manera segura. Les característiques del mètode de fixació utilitzat dependran de les característiques de l'estructura del sostre. Un pas important, comú a tot tipus de cobertes, és el segellat dels forats fets per assegurar el marc.
• En la següent etapa, cal instal·lar un dipòsit d'emmagatzematge, que realitzarà la tasca d'acumular calor. Per a això, es necessita un dipòsit volumètric i la seva instal·lació requerirà l'ús d'equips especials o la implicació de mà d'obra addicional. També en aquesta etapa s'instal·la una estació de bombeig.
• A continuació, cal dur a terme la instal·lació d'unitats i conjunts auxiliars, com ara un element calefactor, un sensor de control de temperatura i un conducte d'aire.
• Ara cal col·locar les canonades per on circularà el refrigerant. Les canonades han de ser de material resistent tant a altes com a baixes temperatures. La millor opció seria utilitzar canals de polipropilè.
• Després de la instal·lació de la canonada, cal comprovar-ne l'estanquitat en combinació amb el dipòsit d'emmagatzematge. Si es troben fuites, s'han d'eliminar i tornar a comprovar abans de continuar treballant.
• A continuació, s'instal·len els tubs del dissipador de calor. Com que s'utilitzen productes de fàbrica, cal llegir atentament les instruccions d'instal·lació que s'hi adjunten. En aquesta etapa, cal intentar calcular tots els matisos possibles, perquè cometre un error comportarà grans costos econòmics. Aquests articles són bastant cars.
• El següent pas és instal·lar el bloc de muntatge i connectar-lo a la xarxa elèctrica. A continuació, s'hi connecten unitats auxiliars i conjunts instal·lats anteriorment. A continuació, es connecta un controlador de bloc al bloc de muntatge, que és necessari per controlar l'estat de tot el sistema.
• L'etapa final de la instal·lació d'un col·lector solar de tipus buit serà la posada en marxa. Amb la seva ajuda, s'identifiquen i s'eliminen tots els defectes produïts durant la instal·lació.

Completar la instal·lació del col·lector no vol dir que us hàgiu d'oblidar d'una vegada per totes. Per a una vida útil llarga i eficient de la unitat, és necessari revisar-la i fer-ne un servei regular.

És rendible

Per determinar si és rendible utilitzar col·lectors solars, cadascú determina per si mateix de manera individual, depenent de la regió de residència, la necessitat d'energia tèrmica i depenent de les capacitats financeres.
La regió de residència és un criteri important per determinar l'eficiència de l'ús d'aparells que converteixen l'energia solar en altres tipus d'energia. L'activitat solar (durada de la insolació) és diferent a les diferents regions del nostre país, tal com es pot veure al diagrama següent.
D'aquest esquema es desprèn que les regions més favorables per a l'aprofitament de l'energia solar, amb una durada d'activitat solar de més de 2000,0 hores anuals, es troben a les regions del sud del país. En aquestes zones, tampoc hi ha hiverns freds i llargs, la qual cosa determina la possibilitat d'utilitzar amb èxit els col·lectors solars en sistemes de calefacció i subministrament d'aigua calenta, en aquestes regions de Rússia.

Si és necessari crear un sistema absolutament autònom, a partir de proveïdors externs tradicionals d'energia tèrmica, cal recordar que instal·lant només un col·lector, no serà possible crear aquest sistema, perquè es necessita energia elèctrica per crear el circulació del refrigerant, el funcionament del sistema d'automatització. Per tant, per obtenir una completa autonomia, cal resoldre el problema de l'alimentació independent de l'objecte connectat. Per tant, per fer un sistema absolutament independent, es requeriran costos financers addicionals, que augmentaran el període d'amortització de l'equip.

Principi de funcionament del col·lector solar al buit

Els col·lectors solars de buit són els dispositius més eficients per processar l'energia solar. Per aconseguir una eficiència del 85%, el dispositiu utilitza només el 15% de l'energia solar rebuda. Els col·lectors de buit són més eficients que els panells solars, ja que no només poden convertir l'energia solar en electricitat, sinó que també s'utilitzen per a la calefacció. Aquesta característica permet no només estalviar en electricitat, sinó també no gastar en equips de calefacció.

A causa de la seva alta eficiència, els col·lectors solars s'utilitzen àmpliament en camps com:

• Cases particulars, apartaments, cases rurals.
• Sales d'oficines.
• Empresa agrícola.
• Complexos industrials de qualsevol escala.
• Institucions sanitàries.
• Institucions educatives: escoles, universitats.
• Institucions infantils.
• Institucions comercials.
• Punts de restauració pública.
• Estacions de ferrocarril, ports i moltes altres institucions de diversa índole.

Els col·lectors solars es poden utilitzar amb eficàcia gairebé a qualsevol lloc on es necessiti electricitat i aigua calenta.

Característiques del funcionament dels col·lectors solars:

• Durant el fred hivern, especialment al gener i desembre, els col·lectors solars no poden produir més del 30%-50% de la calor. Així que en aquest període caldrà recórrer a l'ajuda de les fonts d'energia tradicionals.
• Com millor sigui l'aïllament tèrmic de l'edifici, més eficient funciona el sistema de calefacció.
• Un sistema de calefacció per terra radiant a base d'aigua també es pot escalfar mitjançant col·lectors solars. Es recomana utilitzar aquesta funció per millorar l'eficiència del sistema.
• El temps ennuvolat és el principal obstacle per als col·lectors solars. Amb l'augment de la nuvolositat, haureu d'utilitzar les fonts de calor tradicionals amb més freqüència.