Com fer un col·lector solar per escalfar amb les vostres pròpies mans: una guia pas a pas

Col·lector solar d'aire: dispositiu d'esquema de disseny

Per fer un col·lector solar d'aire amb els mitjans que hi ha a qualsevol llar, necessiteu una mica.

Necessitarà:

• Taulers de fusta, barres, fusta contraxapada;
• Cargols autorroscants, claus o altres elements de fixació;
• Llaunes de ferro per a begudes;
• pintura negra;
• Vidre.

En primer lloc, heu de preparar una caixa de fusta de les dimensions requerides (llargada x amplada). La profunditat de la caixa ha de ser lleugerament més gran que el diàmetre de les llaunes previstes per al seu ús. Les parets de la caixa es poden subjectar amb cargols autorroscants o qualsevol element de fixació adequat. A continuació, a la part superior i inferior de la caixa, retirant-se 10-15 centímetres de les parets superior i inferior, cal instal·lar prestatges, al llarg de tota la longitud dels quals perforar forats per a llaunes iguals al seu diàmetre.

Cal fer forats a les llaunes, tallant el coll i el fons, obtenint així un tub de pas que sembla un petit conducte d'aire. Heu de connectar les llaunes inserint la segona llauna a la part inferior buida de la primera, la següent, i així successivament durant tota la longitud de la caixa. A continuació, introduïu la canonada resultant de les llaunes a la caixa a través dels forats perforats per a això. Per tant, cal omplir tota la caixa de llaunes, sense comptar l'espai entre la paret superior i el prestatge superior on s'uneixen les llaunes, i l'espai entre el prestatge inferior i la paret inferior.

Les unions dels prestatges superior i inferior amb les llaunes s'han de subjectar amb cargols autorroscants perforant el prestatge juntament amb la paret de la llauna. L'aire de l'habitació entrarà a l'espai entre la paret superior de la caixa i la prestatgeria superior, per a la qual cosa cal proporcionar forats, preferiblement un parell. Passant per les llaunes i escalfant-se, l'aire entrarà en un espai similar entre el prestatge inferior i la paret, des d'on entrarà a l'habitació pels forats, aquí caldrà disposar d'un ventilador. Per tant, hauria de tenir lloc un procés complet de circulació d'aire i calefacció.

La pròpia caixa i les llaunes instal·lades s'han de desgreixar i pintar amb pintura negra mate (podeu utilitzar la més barata) per crear la impressió d'una estructura única i augmentar la velocitat de calefacció.

Etapa de muntatge responsable

El pas final és muntar la caixa, que fixarà tots els components del dispositiu en una única estructura. Utilitzant una làmina de fusta contraxapada i blocs de fusta, cal enderrocar una caixa forta. A les barres de fusta utilitzades, talleu les ranures per endavant i, a continuació, hi inseriu una pantalla de policarbonat (la profunditat de la ranura és d'uns 0,5 cm). Les sortides de tubs es poden fer després d'haver instal·lat tots els components principals. A continuació, a la caixa de fusta ja muntada, per crear una butxaca d'aire, poseu un aïllament de llana mineral. Munteu un panell amb una bobina sobre la llana mineral. Enganxeu les vores del cotó perquè la bobina no toqui les parets de la caixa. El panell de calefacció i el panell de policarbonat també han de tenir una distància entre ells i no tocar-se.

L'etapa final consisteix a tractar el cos amb una solució especial hidrofuga i esmaltat (excepte la part frontal).

Col·lector solar de marcs antics

Això és tot, el col·lector solar de bricolatge ja està preparat. Per activar-lo, col·loqueu-lo sobre una estructura de suport, girant la seva part davantera cap al sol de manera que els raigs caiguin a la part davantera en l'angle més recte. Al terrat, instal·leu un dipòsit per a l'acumulació d'aigua, que servirà com a dipòsit. A la part superior del dipòsit, passeu una mànega connectada al tub superior del col·lector, a la part inferior del tub inferior. En connectar l'aigua segons aquest esquema, garantiràs el funcionament en mode de circulació natural.Segons les lleis de la física, l'aigua calenta pujarà cap al dipòsit i l'aigua freda que es desplaça entrarà al col·lector per escalfar-se a la bobina. No oblideu que cal connectar una mànega i una vàlvula al dipòsit per treure aigua del dipòsit, així com omplir-lo amb un de nou.

Col·lector d'aire

El col·lector d'aire és un dels desenvolupaments més reeixits. Però els panells solars d'aire són molt rars. Aquests dispositius no són adequats per a la calefacció de la llar o el subministrament d'aigua calenta. S'utilitzen per a la climatització. El portador de calor és l'oxigen, que s'escalfa sota la influència de l'energia solar. Els panells solars d'aquest tipus s'identifiquen amb un panell d'acer acanalat pintat en un to fosc. El principi de funcionament d'aquest dispositiu és un subministrament natural o automàtic d'oxigen a les cases particulars. L'oxigen amb l'ajuda de la radiació solar s'escalfa sota el panell, creant així aire condicionat.

Es permet instal·lar un col·lector d'aire a cases particulars, locals comercials.

Classificació de la temperatura

Els equips solars per a la llar sovint es classifiquen segons el tipus de refrigerant. Avui al mercat mundial es poden trobar sistemes líquids i d'aire. A més, els col·lectors es divideixen segons el règim de temperatura de funcionament, és a dir, la classificació s'aplica segons la temperatura màxima d'escalfament dels elements de treball. Hi ha els següents tipus de sistemes:

• baixa temperatura: el portador de calor per als col·lectors solars s'escalfa fins a 50 ℃;
• temperatura mitjana: la temperatura del líquid circulant no supera els 80 ℃;
• alta temperatura: la temperatura màxima del material de transferència de calor pot augmentar fins a 300 graus.

Les dues primeres opcions són les més adequades per a l'ús domèstic, mentre que els models de col·lectors d'alta temperatura s'utilitzen amb més freqüència en els sectors de fabricació i industrial de l'economia. Això es deu al fet que en els sistemes d'escalfament d'aigua a alta temperatura, el procés de transformació de l'energia solar en calor és força complicat. Al mateix temps, aquestes instal·lacions solars ocupen grans superfícies. No tots els propietaris de béns arrels "país" es poden permetre aquest luxe.

Tipus d'escalfadors solars d'aigua i les seves característiques

Els escalfadors d'aigua solars són un conjunt d'equips per escalfar aigua amb energia solar. Un altre nom d'aquests dispositius és col·lectors solars. A diferència dels panells fotovoltaics que utilitzen la llum solar per produir electricitat, els escalfadors solars reben immediatament energia tèrmica, que la transfereixen a un refrigerant (aigua, anticongelant, etc.).

Formen tot un sistema format pels elements següents:

• Col·leccionista. Un panell que rep energia tèrmica i la transfereix al refrigerant.
• Dipòsit d'emmagatzematge. Un recipient en el qual s'acumula aigua calenta i el refrigerant refrigerat es substitueix per un flux acabat d'escalfar.
• Circuit de calefacció. Sistema de radiador convencional o calefacció per terra radiant, realitzant l'energia del refrigerant. En alguns tipus de sistema, el circuit de calefacció no està inclòs en el volum del sistema de col·lectors, rebent energia al dipòsit d'emmagatzematge, que en aquest cas és un intercanviador de calor.

Per tipus de circulació

La circulació del refrigerant permet rebre energia tèrmica a canvi de l'energia alliberada a l'atmosfera interna de la casa. Hi ha dos tipus:

1. Naturals. S'utilitza el moviment de capes líquides escalfades cap amunt amb la seva substitució per capes més fredes.No requereix cap dispositiu ni l'ús d'electricitat, però depèn de molts factors: la posició relativa del col·lector, l'emmagatzematge i altres elements del sistema, la temperatura, etc. El moviment del fluid és inestable, capaç d'augmentar i disminuir.
2. Forçat. Els cabals són dirigits per una bomba de circulació. Hi ha un mode estable amb un cabal constant, que us permet proporcionar un mode estable d'escalfament de la casa.

Per tipus de col·lector

Hi ha dissenys de col·lectors amb diferents eficiència, capacitats i mètodes de transferència de calor. Entre ells:

1. Obert. Safates llargues i planes o canalons de plàstic negre per on circula l'aigua. L'eficiència dels col·leccionistes oberts és molt baixa, però la senzillesa i el preu econòmic contribueixen a la seva popularitat. S'utilitza per escalfar aigua per a una dutxa o piscina exterior.
2. Tubular (termosifó). L'element principal és un tub coaxial amb una capa de buit entre les capes exteriors, que aïlla de manera fiable el contingut dels tubs. El disseny és eficient, però car i sense reparació.
3. Pis. Són contenidors tancats amb un panell superior transparent. La superfície interior està coberta amb una capa de receptor d'energia tèrmica, que la transfereix a l'aigua, que es mou dins dels tubs soldats al receptor. Un disseny senzill i eficaç, en el qual, per a un major efecte, de vegades es crea un buit per a l'aïllament tèrmic.

Per tipus de circuit de circulació

1. Obert: s'utilitza per proporcionar aigua calenta a una zona residencial. El portador de calor en aquest cas és l'aigua, que s'utilitza per a diverses necessitats domèstiques i, en conseqüència, ja no entra al circuit.
2. Sistema de circuit únic: utilitzat per a la calefacció de la llar. El refrigerant escalfat d'aquesta manera s'utilitza com a additiu al refrigerant escalfat pel mètode tradicional. En aquest cas, el refrigerant escalfat passa al sistema de calefacció, després de la qual cosa es transfereix de nou al dipòsit receptor i al col·lector.
3. El sistema de calefacció de doble circuit és el més versàtil. És possible utilitzar-lo per a la calefacció a l'hivern o per al subministrament d'aigua.

Sistema de subministrament d'aigua i calefacció de doble circuit

També podeu triar un dels possibles refrigerants: aigua, oli o anticongelant. Després del col·lector, el refrigerant passa per un intercanviador de calor, en el qual la calor es transfereix al segon circuit. El segon refrigerant utilitzat ja s'utilitza per al propòsit previst: per a la calefacció o el subministrament d'aigua.

refrigerant

Per a aquests escalfadors d'aigua, s'utilitzen diversos refrigerants: anticongelant, fluid lubricant i aigua.

Aplicació

Els sistemes solars estan guanyant popularitat a poc a poc. Amb la seva ajuda, resolen molts problemes:

• Escalfar el líquid a la temperatura requerida.
• Millora del rendiment del sistema de calefacció.
• Escalfador d'aigua per a la piscina, per a una dutxa d'estiu.
• Escalfament de líquid per a altres necessitats.

Absorber, la part més important del sistema

La part del col·lector solar que rep, acumula i transfereix calor al refrigerant s'anomena absorbidor. D'aquest element depèn l'eficiència de tot el sistema.

Aquest element està fet de coure, alumini o vidre, seguit d'un recobriment. L'eficàcia de l'absorbidor depèn més del recobriment que del material del qual està fet. A continuació, a la foto, podeu veure quins recobriments hi ha disponibles i amb quina eficàcia poden absorbir la calor.

La descripció del sistema indica la màxima absorció possible d'energia solar que cau sobre l'absorbidor. "α" és el percentatge d'absorció màxim possible. "ε" és el percentatge de calor reflectida.

Per tipus d'edifici

Els absorbents també es diferencien pel tipus de dispositiu, ara només hi ha dos tipus:

Ploma - disposat de la següent manera. Les plaques connecten els tubs amb el refrigerant entre si. Els propis tubs es poden interconnectar en un sistema de diverses maneres. Aquest és un tipus senzill d'absorbidor que podeu fer vosaltres mateixos.

Cilíndric - en aquest cas, el recobriment s'aplica a la superfície de vidre del matràs i s'utilitza en col·lectors al buit. Gràcies a aquest dispositiu, la calor es concentra més just al centre del tub on es troba l'eliminador de calor, o vareta. Aquest sistema funciona amb una eficiència més alta que un sistema de ploma.

És possible utilitzar un col·lector solar a l'hivern?

Per utilitzar el dispositiu durant tot l'any, heu d'aprendre més sobre com funciona el col·lector solar a l'hivern. La diferència principal és el refrigerant. Com que l'aigua es pot congelar a les canonades del circuit, s'ha de substituir per anticongelant. El principi de la calefacció indirecta funciona amb la instal·lació d'una caldera addicional. A continuació, el diagrama és:

• Després que l'anticongelant s'escalfi, fluirà des de la bateria situada a l'exterior cap a la bobina del dipòsit d'aigua i l'escalfarà.
• A continuació, es subministrarà aigua tèbia al sistema, refredada de nou.
• Assegureu-vos d'instal·lar un sensor de pressió (manòmetre), una sortida d'aire, una vàlvula d'expansió per alleujar l'excés de pressió.
• Com a la versió d'estiu, per millorar la circulació, cal preveure la presència d'una bomba de circulació.

Col·lector solar al terrat de la casa a l'hivern

Com fer un escalfador d'aigua solar amb les vostres pròpies mans

El dispositiu és un radiador tubular, amb un diàmetre d'1 polzada, col·locat en una caixa de fusta. L'estructura es pot aïllar tèrmicament amb escuma. Amb l'ajuda d'una làmina de ferro galvanitzat, cal aïllar addicionalment la part inferior del dispositiu. Assegureu-vos de pintar els materials de negre per accelerar el procés d'escalfament, a excepció de la coberta de vidre, que està pintada de blanc.

Com a recipient per a l'aigua, podeu utilitzar un gran barril de ferro, que es col·loca en una caixa de fusta o contraxapat. L'espai buit s'ha d'omplir. Per a això, són adequats serradures, sorra, argila expandida, etc.

Eines i materials de bricolatge per a un escalfador d'aigua

Per construir un escalfador d'aigua solar, es necessiten els següents materials i eines:

• vidre amb marc;
• cartró de construcció sota la part inferior;
• fusta o fusta contraxapada per a una caixa sota un barril;
• acoblament;
• farciment per a espais buits (sorra, serradures, etc.);
• cantonades de ferro del revestiment;
• tub per al radiador;
• elements de fixació (per exemple, pinces);
• xapa de ferro galvanitzat;
• dipòsit de ferro amb un gran volum (300 litres són suficients);
• pintura negre, blanc i platejat;
• barres de fusta.

Procés de fabricació de l'escalfador d'aigua solar

El procés de fer un col·lector solar amb les vostres pròpies mans no només és emocionant, sinó que també aporta molts avantatges. El dispositiu creat permetrà utilitzar racionalment la radiació solar per resoldre diversos problemes econòmics. Les característiques de la creació d'un col·leccionista per etapes són les següents:

1. Primer cal fer una caixa per al dipòsit, que s'ha de reforçar amb barres.
2. Des de baix s'aplica un material aïllant tèrmic, sobre el qual s'instal·la una xapa metàl·lica.
3. Es col·loca un radiador a la part superior, que s'ha de fixar correctament amb elements de fixació preparats.
4. Les esquerdes més petites del cos de l'estructura s'han d'untar i segellar.
5. Les canonades i la xapa metàl·lica s'han de pintar de negre.
6. La bóta i la caixa estan pintades de plata i després de l'assecat, el dipòsit s'instal·la en una estructura de fusta.
7. L'espai buit s'omple amb farciment preparat.
8. Per garantir una pressió constant, podeu comprar una cambra d'aigua amb un flotador, que s'instal·la al dipòsit d'emmagatzematge d'aigua.
9. El disseny s'ha de col·locar en un espai assolellat en un angle amb l'horitzó.
10. A més, el sistema està interconnectat per canonades (el seu nombre i material depèn de la mida i el tipus del projecte).
11. Per evitar la formació de bosses d'aire, cal començar a omplir des de la part inferior del radiador.
12. Segons aquest sistema, l'aigua escalfada es mou cap amunt, desplaçant així l'aigua freda, que posteriorment entra al radiador i s'escalfa.

Si tot es calcula correctament, al cap d'un temps sortirà aigua tèbia per la canonada de sortida. No oblideu que el temps assolellat és un requisit previ. Per tant, la temperatura dins del sistema de l'escalfador d'aigua pot ser d'uns 70 graus. La diferència entre la temperatura de l'aigua a l'entrada i la sortida serà de 10-15 graus. A la nit, es recomana bloquejar l'accés a l'aigua, per evitar pèrdues de calor.

El rendiment d'aquest dispositiu és significativament inferior als escalfadors d'emmagatzematge. L'eficiència d'un dispositiu casolà serà molt menor, però si no cal comprar un sistema tan car, podeu fer-ho tot vosaltres mateixos.

L'energia solar és una font alternativa de calor

La idea d'utilitzar l'energia solar per a la calefacció no és nova.A més, la conveniència del seu ús ha estat provada pels americans, els xinesos, els espanyols, els israelians i els japonesos.

El mercat està ple d'ofertes de diverses instal·lacions de conversió d'energia solar i el seu posterior aprofitament per a les necessitats domèstiques.

Els sistemes solars s'utilitzen activament com a font principal de calor a molts països del món. A les nostres latituds, encara s'utilitza com a complement al sistema de calefacció.

El cost dels sistemes depèn del tipus, àrea i material utilitzat en la fabricació. D'any en any, hi ha una tendència constant a la baixa dels preus de tot tipus d'instal·lacions solars: sistemes solars.

Això els fa més accessibles a la població en general. Això és que no tothom està preparat per fer una compra així.

Però, si ho desitja, podeu construir un sistema de calefacció solar eficient amb les vostres pròpies mans, gastant molt menys diners.

Un sistema de calefacció familiar que ha realitzat les seves funcions a la perfecció durant molts anys és cada cop més car. La raó d'això és l'augment global del preu dels recursos energètics a tot el món. El desig natural que sorgeix del propietari és estalviar en calefacció, que consumeix una part important del pressupost familiar.

Així, el sistema de calefacció solar pot substituir completament el combustible sòlid habitual, el gas o qualsevol altre. Tot depèn del tipus i la mida de l'habitació on s'utilitzarà.

Una opció adequada per a un graner no és adequada per a un edifici residencial i un sistema que satisfà les necessitats d'una residència d'estiu no pot fer front a la calefacció d'una mansió de 2 pisos.

La substitució completa de la calefacció tradicional per la calefacció solar és de vegades problemàtica.El propietari té por que el sistema no pugui fer front o que no hi hagi prou espai per instal·lar el nombre necessari de panells.

Per tant, sovint s'utilitza un sistema de calefacció combinat, sense abandonar completament l'equip de gas (elèctric o altre) instal·lat. El nivell de substitució de la calefacció convencional per la calefacció solar pot arribar al 90%.

També és important el nombre anual de dies assolellats de la zona on es troba l'habitatge. A més, la temperatura mitjana diària no és tan important.

Moltes instal·lacions absorbeixen eficaçment la llum els dies gelosos d'hivern (els col·lectors solars utilitzen anticongelant com a refrigerant).

A més de la calefacció, una instal·lació solar és capaç de dotar una llar d'aigua calenta i electricitat.

Preus dels electrodomèstics de fàbrica

La part del lleó dels costos financers per a la construcció d'aquest sistema recau en la fabricació de col·leccionistes. Això no és sorprenent, fins i tot en mostres industrials de sistemes solars, al voltant del 60% del cost recau en aquest element estructural. Els costos financers dependran de l'elecció d'un material concret.

Cal tenir en compte que aquest sistema no pot escalfar l'habitació, només ajudarà a estalviar costos ajudant a escalfar l'aigua del sistema de calefacció. Tenint en compte els costos energètics força elevats que es gasten en la calefacció d'aigua, un col·lector solar integrat al sistema de calefacció redueix significativament aquests costos.

El col·lector solar s'integra de manera senzilla al sistema de calefacció i subministrament d'aigua calenta (+)

Per a la seva fabricació, s'utilitzen materials bastant senzills i assequibles. A més, aquest disseny és completament no volàtil i no requereix manteniment. El manteniment del sistema es redueix a la inspecció periòdica i la neteja del vidre del col·lector de la contaminació.

Avantatges i inconvenients

Tot tipus d'instal·lacions tenen les seves característiques positives i negatives. També hi ha indicadors per als col·lectors solars.

Avantatges:

1. El sistema de calefacció solar estalvia energia per a l'aigua calenta.
2. Part de les despeses de calefacció a l'hivern es poden reduir utilitzant la radiació solar.

Desavantatges:

1. Necessitarà la fabricació d'un sistema de subministrament de calor completament nou, que s'ha d'instal·lar a les instal·lacions de calefacció i aparells d'aigua calenta tradicionals.
2. Els sistemes solars no poden garantir les gelades màximes. Aquí caldrà utilitzar aparells que cremen combustible o instal·lacions elèctriques per a la calefacció d'espais.

Com funciona a l'hivern?

En els sistemes de calefacció, per regla general, s'utilitzen col·lectors de buit, això depèn de les seves característiques tècniques i condicions de funcionament.

L'element principal del buit el col·lector solar és un tub de buit, que consta de:

• Tub aïllant de vidre o un altre material que transmet els raigs solars amb una pèrdua mínima de potència;
• Coure, tub de calor col·locat a l'interior del tub aïllant;
• Paper d'alumini i capa absorbent situada entre els tubs;
• La coberta del tub aïllant, que és una junta de segellat que proporciona buit a l'espai intern del dispositiu.

El sistema funciona de la següent manera:

1. Sota la influència de l'energia solar, el portador de calor del circuit del tub s'evapora i s'eleva, on es condensa a l'intercanviador de calor del col·lector, transfereix la seva calor al refrigerant del circuit extern i després baixa i el procés es repeteix.
2. El portador de calor del circuit extern, des de l'intercanviador de calor del col·lector solar, s'alimenta al dipòsit d'emmagatzematge, on l'energia tèrmica rebuda es transfereix al portador de calor del sistema de calefacció i subministrament d'aigua calenta.
3. La circulació del refrigerant del circuit extern es realitza mitjançant la instal·lació d'una bomba de circulació i sistemes d'automatització que garanteixen el funcionament del sistema en mode automàtic.
4. El complex de sistemes d'automatització inclou un controlador, sensors i controls que proporcionen els paràmetres establerts de funcionament del sistema (temperatura, cabal de fluid a la instal·lació d'ACS, etc.)

Per tal que aquest sistema sigui eficient i faci front a les tasques establertes, inclòs durant el període hivernal, el sistema preveu la instal·lació de fonts d'energia redundants. Aquest pot ser un sistema de calefacció addicional que utilitza un portador de calor, com en el diagrama anterior, quan el portador de calor del circuit addicional s'escalfa utilitzant diversos tipus de combustible (gas, biocombustible, electricitat). A més, es pot realitzar una tasca similar instal·lant elements de calefacció elèctrics directament al dipòsit d'emmagatzematge. El funcionament de les fonts d'energia de reserva està controlat pel sistema d'automatització, incloent aquests dispositius en funcionament, segons sigui necessari.

Com funciona un col·lector solar?

El principi de funcionament del col·lector es basa en l'absorció (absorció) de l'energia tèrmica del sol per un dispositiu receptor especial i la seva transferència amb pèrdues mínimes al refrigerant. Com a receptors s'utilitzen tubs de coure o vidre pintats de negre.

Al cap i a la fi, se sap que els objectes que tenen un color fosc o negre absorbeixen millor la calor. El refrigerant és més sovint aigua, de vegades aire.Per disseny, els col·lectors solars per a la calefacció de la llar i el subministrament d'aigua calenta són dels següents tipus:

• aire;
• aigua plana;
• buit d'aigua.

Entre d'altres, el col·lector solar d'aire es distingeix pel seu disseny senzill i, en conseqüència, pel preu més baix. És un panell: un receptor de radiació solar fet de metall, tancat en una caixa tancada. La xapa d'acer per a una millor transferència de calor està proveïda de costelles a la part posterior i es col·loca a la part inferior amb aïllament tèrmic. El vidre transparent s'instal·la a la part davantera i als laterals de la caixa hi ha obertures amb brides per connectar conductes d'aire o altres panells, tal com es mostra al diagrama:

He de dir que la instal·lació de col·lectors solars amb calefacció d'aire té característiques pròpies. A causa de la seva baixa eficiència, és necessari utilitzar diversos panells similars combinats en una bateria per a la calefacció de l'espai. A més, definitivament necessitareu un ventilador, ja que l'aire escalfat dels col·lectors situats al sostre no baixarà per si sol. L'esquema del circuit del sistema d'aire es mostra a la figura següent:

Això és interessant: Dosser per a porxo fet de policarbonat: n'expliquem tots els matisos

Com funciona un col·lector solar?

El principi de funcionament del col·lector es basa en l'absorció (absorció) de l'energia tèrmica del sol per un dispositiu receptor especial i la seva transferència amb pèrdues mínimes al refrigerant. Com a receptors s'utilitzen tubs de coure o vidre pintats de negre.

Al cap i a la fi, se sap que els objectes que tenen un color fosc o negre absorbeixen millor la calor. El refrigerant és més sovint aigua, de vegades aire. Per disseny, els col·lectors solars per a la calefacció de la llar i el subministrament d'aigua calenta són dels següents tipus:

• aire;
• aigua plana;
• buit d'aigua.

Entre d'altres, el col·lector solar d'aire es distingeix pel seu disseny senzill i, en conseqüència, pel preu més baix. És un panell: un receptor de radiació solar fet de metall, tancat en una caixa tancada. La xapa d'acer per a una millor transferència de calor està proveïda de costelles a la part posterior i es col·loca a la part inferior amb aïllament tèrmic. El vidre transparent s'instal·la a la part davantera i als laterals de la caixa hi ha obertures amb brides per connectar conductes d'aire o altres panells, tal com es mostra al diagrama:

He de dir que la instal·lació de col·lectors solars amb calefacció d'aire té característiques pròpies. A causa de la seva baixa eficiència, és necessari utilitzar diversos panells similars combinats en una bateria per a la calefacció de l'espai. A més, definitivament necessitareu un ventilador, ja que l'aire escalfat dels col·lectors situats al sostre no baixarà per si sol. L'esquema del circuit del sistema d'aire es mostra a la figura següent:

El dispositiu i principi de funcionament d'un col·lector solar d'aire

El col·lector d'aire solar consta de diverses parts principals:

Esquema de treball d'un col·lector solar d'aire

• Tota l'estructura del col·lector es col·loca en una caixa duradora i segellada, que necessàriament està equipada amb un aïllant tèrmic. La calor que ha entrat dins del col·lector no s'ha de "filtrar" cap a l'exterior.
• La part principal de qualsevol col·lector és un panell solar, que també s'anomena absorbidor o absorbent. La tasca d'aquest panell és rebre l'energia solar i després traslladar-la a l'aire, per la qual cosa ha d'estar fet d'un material amb la major conductivitat tèrmica. Aquestes propietats disponibles a la vida quotidiana són el coure i l'alumini, menys sovint l'acer.Per a una millor transferència de calor, la part inferior de l'absorbidor es fa el més gran possible, de manera que es poden utilitzar costelles, una superfície ondulada, perforació i altres mètodes. Per a una millor absorció de l'energia solar, la part receptora de l'absorbidor està pintada d'un color mat fosc.
• La part superior del col·lector està tancada hermèticament amb un aïllament transparent, que pot ser vidre temperat o plexiglàs, o vidre de policarbonat.

El col·lector solar està orientat al sud i la superfície s'inclina de manera que la màxima quantitat d'energia solar arribi a la superfície. Com diuen els experts - per a la màxima insolació. L'aire fred exterior entra de forma natural o forçada a la part receptora, passa per les aletes de l'absorbidor i surt per l'altra part, dotada d'una brida per unir-se amb el conducte d'aire que condueix a l'habitació climatitzada. Val la pena assenyalar que hi ha moltes opcions de disseny de col·lectors solars i l'anterior només es mostra com a exemple.

La calefacció de l'aire amb l'ajuda de col·lectors solars no pot substituir completament la calefacció principal a la nostra zona climàtica, però serà una molt bona ajuda fins i tot en els dies assolellats d'hivern.

Com funciona el col·leccionista: és senzill

Qualsevol de les estructures considerades a l'article per convertir l'energia solar en energia tèrmica té dos components principals: un intercanviador de calor i un dispositiu de bateria que capta la llum. El segon serveix per captar els raigs del sol, el primer - per modificar-los en calor.

El col·lector més progressiu és el buit. En ell, els acumuladors-tubes s'insereixen entre ells i es forma un espai sense aire entre ells. De fet, estem davant d'un termo clàssic.El col·lector de buit, pel seu disseny, proporciona un aïllament tèrmic ideal del dispositiu. Les canonades que hi ha, per cert, tenen una forma cilíndrica. Per tant, els raigs del Sol els impacten perpendicularment, la qual cosa garanteix que el col·lector rebi una gran quantitat d'energia.

Dispositius de buit progressiu

També hi ha dispositius més senzills: tubulars i plans. El col·lector de buit els supera en tots els sentits. El seu únic problema és la complexitat relativament alta de la fabricació. Podeu muntar aquest dispositiu a casa, però caldrà molt esforç.

El refrigerant dels col·lectors solars per a la calefacció en qüestió és l'aigua, que costa poc, a diferència de qualsevol combustible modern, i no emet diòxid de carboni al medi ambient. Un dispositiu per captar i convertir els raigs del Sol, que pots fer tu mateix, amb paràmetres geomètrics de 2x2 metres quadrats, és capaç de proporcionar-te uns 100 litres d'aigua tèbia diaris durant 7-9 mesos. I les estructures de grans dimensions també es poden utilitzar per escalfar una casa.

Si voleu fer un col·lector per a ús durant tot l'any, haureu d'instal·lar-hi intercanviadors de calor addicionals, dos circuits amb un agent anticongelant i augmentar la seva superfície. Aquests dispositius us proporcionaran calor tant en temps assolellat com ennuvolat.

Diferència entre plaques solars i col·lectors

Abans de continuar amb la descripció de les principals característiques i abast dels sistemes solars per escalfar aigua, cal entendre com es diferencien els panells solars dels col·lectors.

1) Bateria solar - dispositiu, que genera electricitat a partir de l'energia del Sol amb l'ajuda de fotocèl·lules molt sensibles, combinades en un únic sistema autònom.Atès que els convertidors fotovoltaics produeixen corrent continu, també s'utilitza un inversor, que permet obtenir un corrent altern adequat per a les necessitats domèstiques: electricitat i il·luminació.

2) Col·lector solar: un sistema dividit funcional, la tasca principal del qual és l'absorció de la radiació infraroja propera i la llum solar visible. Les bateries generen corrent i els col·lectors escalfen el fluid dins dels tubs. Aquesta és la seva principal diferència.

El refrigerant per a col·lectors solars es selecciona tenint en compte l'època de l'any, així com les característiques de funcionament. Per a estructures multifuncionals, s'acostuma a utilitzar anticongelant (anticongelant) i els sistemes de tipus estacional s'omplen d'aigua. Avui podeu comprar una opció més versàtil: un col·lector solar híbrid. Aquest dispositiu és atractiu perquè produeix electricitat i escalfa aigua simultàniament. Els avantatges del seu ús són evidents: els mòduls fotovoltaics es refreden mitjançant un sistema actiu d'eliminació de calor, a causa del qual es genera el doble d'electricitat i l'excés de recursos calorífics es gasten a escalfar aigua.

Com fer un col·lector solar amb les vostres pròpies mans

es pot fer col·lector solar amb les teves pròpies mans, obtenint així un escalfador natural i estalviant una quantitat important en pagar l'electricitat.

La producció constarà de diverses etapes:

• Definició de l'objectiu: serà un col·lector d'aire (per escalfar) o un col·lector d'aigua (per escalfar aigua);
• Eliminació de les dimensions requerides del futur col·lector, preparació de l'esquema de disseny;
• Fabricació del cos, el seu aïllament;
• Instal·lació dels elements constitutius del col·lector (tubs de buit, que són un intercanviador de calor fet a si mateix);
• El dispositiu d'obertures d'una entrada/sortida;
• Envidrament de l'estructura acabada (també podeu utilitzar policarbonat o pel·lícula, però el vidre encara és millor).

Podeu utilitzar la majoria dels materials disponibles a la casa, per exemple, com a absorbent, sovint es troba l'ús de cartró ondulat pintat de negre.

Disseny de col·lectors solars

Disseny de col·lectors solars

Les unitats considerades tenen un disseny bastant senzill. En general, el sistema inclou un parell de col·lectors, una cambra anterior i un dipòsit d'emmagatzematge. El treball del col·lector solar es realitza segons un principi senzill: en el procés de passar els raigs solars a través del vidre, es converteixen en calor. El sistema està organitzat de manera que aquests raigs no puguin sortir de l'espai tancat.

La planta funciona segons el principi del termosifó. En el procés d'escalfament, el líquid calent es precipita, desplaçant l'aigua freda d'allà i dirigint-la a la font de calor. Això us permet rebutjar fins i tot l'ús d'una bomba, perquè. el líquid circularà per si mateix. La instal·lació acumula energia solar i l'emmagatzema a l'interior del sistema durant molt de temps.

Els components per al muntatge de la instal·lació en qüestió es venen en botigues especialitzades. En el seu nucli, aquest col·lector és un radiador tubular instal·lat en una caixa especial de fusta, una de les cares de la qual és de vidre.

Per a la fabricació de l'esmentat radiador s'utilitzen canonades. L'acer és el material de canonada preferit. L'entrada i la sortida estan fetes de canonades utilitzades tradicionalment en fontaneria. Normalment s'utilitzen canonades de ¾ de polzada, els productes d'1 polzada també funcionen bé.

La reixa està feta de canonades més petites amb parets més primes.El diàmetre recomanat és de 16 mm, el gruix òptim de la paret és d'1,5 mm. Cada graella del radiador ha d'incloure 5 tubs de 160 cm de llarg cadascun.

Col·lectors solars

Fabricació d'un dispositiu amb cartró ondulat

Aquest és un disseny de col·lector solar encara més senzill. El construiràs molt més ràpid.

Primera etapa. Primer, feu una caixa de fusta de la mateixa manera que en la versió anterior. A continuació, col·loqueu una barra al llarg del perímetre de la paret posterior (aproximadament 4x4 cm) i col·loqueu llana mineral a la part inferior.

Segona fase. Feu un forat de sortida a la part inferior.

Tercera etapa. Col·loqueu cartró ondulat a la biga i torneu a pintar aquesta última de negre. Per descomptat, si originalment era d'un color diferent.

Quarta etapa. Feu perforacions a tota l'àrea del cartró ondulat per al flux d'aire.

Cinquena etapa. Si ho desitgeu, podeu esmaltar tota l'estructura amb policarbonat; això augmentarà la temperatura de calefacció de l'absorbidor. Però no oblideu que també heu de proporcionar una sortida per al flux d'aire des de l'exterior.

Costos operatius addicionals

L'ús d'aquest no implica cap cura o manteniment que no sigui la neteja periòdica de brutícia i neu a l'hivern (si no es descongela). Tanmateix, hi haurà alguns costos associats:

Reparació, tot el que es pot canviar en garantia, el fabricant es pot substituir sense problemes, és important comprar un distribuïdor autoritzat i tenir els documents de garantia.
Electricitat, es gasta una mica en la bomba i el controlador. Per al primer, només pots posar 1 panell solar a 300 W i n'hi haurà prou (fins i tot sense un sistema de bateries).
El rentat de les bobines, s'haurà de fer un cop cada 5-7 anys

Tot depèn de la qualitat de l'aigua (si s'utilitza com a portador de calor).