Солнечный воздушный коллектор для отопления: Солнечный коллектор воздуха

Содержание

Солнечный коллектор воздуха

Относительно недавно на рынке появились, и уже стали достаточно популярными, воздушные коллекторы на солнечных батареях. «Умельцы» собирают воздушные нагреватели из пивных банок и прочего мусора, снимают видео и обсуждают на форумах. В этой статье мы расскажем о конструкции воздушных коллекторов и о сфере их применения в строительстве домов.

Воздушный коллектор представляет собой некую плоскую камеру, черную изнутри, с одной прозрачной стенкой. С одной стороны в камеру заходит холодный воздух — с другой стороны выходит нагретый. Изготовить воздушный коллектор несложно, по крайней мере гораздо проще, чем водяной, но есть ряд тонкостей..

Насколько полезен воздушный солнечный коллектор?

Применяются воздушные коллектора либо для нагрева приточного воздуха в системах вентиляции, либо для нагрева воздуха в режиме рециркуляции. Вроде бы все просто, но возникает ряд логичных вопросов. Мы уже писали о сложностях солнечного отопления при помощи водяных солнечных коллекторов, с воздушными системами, ровно та же проблема —  солнце плохо светит зимой. Таким образом, применение солнечных коллекторов для отопления ограничено. Это могут быть:

  • жилые дома в южных регионах;
  • цеха, склады, производственные помещения;
  • или дачи и теплицы, отапливаемые преимущественно в межсезонье.

Гораздо больший интерес представляет задача о нагреве приточного воздуха. Дело в том, что в зимний период, перед тем, как подавать свежий воздух в помещение, его нужно нагреть до температуры, близкой к комнатной, и именно для этих целей коллектор воздуха на солнечной энергии крайне полезен. Конечно, солнце зимой светит очень мало, но и приточного воздуха требуется не так уж много. 

Ранее, когда дома остекляли деревянными рамами, проблем с вентиляцией помещений не возникало. С санузле и на кухне работала естественная вытяжка, а свежей воздух поступал через щели в окнах. Сегодня ситуация иная — почти все окна заменены на пластиковые, квартира в целом становится герметичной и если нет дополнительной механической вентиляции, вытяжка не работает должным образом, а притока свежего воздуха практически нет. Между тем, для каждого человека нужно подавать до 60м³*час свежего воздуха, поэтому крайне важно летом открывать окна, а зимой иметь хоть какой-то приток.

Из этих соображений воздушный солнечный коллектор должен висеть на стене и подавать через эту самую стену воздух в комнату. При этом коллектор должен иметь свой вентилятор, работающей от небольшой солнечной батареи, находящейся там же, где и само устройство. Принцип работы довольно прост, солнце светит, воздух нагревается, вентилятор крутится, происходит приток. Если солнце не светит, вентилятор не вращается, и подачи воздуха не происходит.

Именно такие солнечные системы российского производства поставляет наша компания. Небольшая солнечная батарея и вентилятор находятся непосредственно внутри коллектора, плюс само устройство работает как крупнодисперсный фильтр воздуха, что в городских условиях довольно важно. В результате система работает сама по себе, без подключения к электросети и может быть полезна в автономных системах, где подключение к сетевому электричеству отсутствует. Системы комплектуются крепежными элементами для крыши или фасада и системой управления и поставляются в собранном виде с детальной инструкцией по установке.

Конечно, сфера применения воздушных СК не столь велика, однако, при их помощи можно довольно просто и недорого решать очень важную задачу – приток свежего воздуха в помещение в зимний период.

Самые популярные модели воздушных солнечных коллекторов

SolarFox vsf-1w

Тип крепления — к стене

Макс. площадь, м² — 25

Воздушный поток, м³ — 35

Повышение темп., °С — 15-20°

SolarFox vsf-2w

Тип крепления — к стене

Макс. площадь, м² — 50

Воздушный поток, м³ — 90

Повышение темп., °С — 25-30°

SolarFox vsf-3w

Тип крепления — к стене

Макс. площадь, м² — 80

Воздушный поток, м³ — 110

Повышение темп., °С — 30-35°

SolarFox vsf-4w

Тип крепления — к стене

Макс. площадь, м² — 100

Воздушный поток, м³ — 140

Повышение темп., °С — 35-40°

 

SolarFox vsf-5w

Тип крепления — к стене

Макс. площадь, м² — 150

Воздушный поток, м³ — 200

Повышение темп., °С — 40-45°

SolarFox vsf-1r

Тип крепления — на крышу

Макс. площадь, м² — 25

Воздушный поток, м³ — 35

Повышение темп., °С — 15-20°

 

SolarFox vsf-2r

Тип крепления — на крышу

Макс. площадь, м² — 50

Воздушный поток, м³ — 90

Повышение темп., °С — 25-30°

SolarFox vsf-3r

Тип крепления — на крышу

Макс. площадь, м² — 80

Воздушный поток, м³ — 110

Повышение темп., °С — 30-35°

 

SolarFox vsf-4r

Тип крепления — на крышу

Макс. площадь, м² — 100

Воздушный поток, м³ — 140

Повышение темп., °С — 35-40°

SolarFox vsf-5r

Тип крепления — на крышу

Макс. площадь, м² — 150

Воздушный поток, м³ — 200

Повышение темп., °С — 40-45°

 

Полный ассортимент и цены представлены в разделе каталога Солнечные коллекторы воздуха

Перейти к другим полезным статьям..

Воздушный солнечный коллектор для коттеджа: вентиляция и обогрев

При проектировании загородного жилья подрядчики и владелец заинтересованы в выборе надежных инженерных решений, которые позволили бы снизить теплопотери дома в холодное время года и установить в каждом помещении здоровый микроклимат. Воздушный солнечный коллектор для коттеджа используется для создания экологичной, энергоэффективной вентиляционной и отопительной системы с минимальными финансовыми тратами.

Солнечный коллектор для коттеджа представляет собой автономное устройство, работающее исключительно на энергии солнца. Не затрачивая никаких дорогостоящих энергетических ресурсов, он отапливает и проветривает дом без нагрузки на семейный бюджет. Но не только это делает прибор привлекательным в глазах домовладельца.

Модели коллекторов отличаются мощностью, производительностью и габаритами, но работают по одному принципу. При попадании на панель солнечных лучей, коллекторы начинают нагревать забранный с улицы (или из дома) воздух, подготавливая его для подачи в комнаты. Нагнетая воздушные массы в помещения, приборы поддерживают принудительную циркуляцию: постоянную подачу свежего воздуха и быстрое отведение затхлых газов. Дополнительно происходит нагрев комнат.

Воздушный солнечный коллектор для вентиляции коттеджа

Солнечные коллекторы в коттедже способны поддерживать приток свежего воздуха согласно гигиеническим нормам. Прибор устанавливает здоровый микроклимат, так как он не только разогревает воздушные массы, но и дополнительно нормализует их влажность, фильтрует. В результате, приборы отлично борются с лишней влагой на цокольном этаже, в санузлах, бассейнах, хозяйственных помещениях.
Основные задачи, решаемые с помощью воздушных коллекторов, используемых для вентиляции в коттедже:

  • обеспечение равномерного притока свежего воздуха;
  • поддержание здорового микроклимата в доме;
  • устранение повышенной влажности;
  • препятствие образованию конденсата на стенах и полу;
  • создание условий, неблагоприятных для развития плесени.

Грамотная вентиляция с помощью коллекторов в коттеджах создается быстро и без сложной подготовительной работы. Не нужно заказывать сложные инженерные расчеты. Прибор подбирается исходя из объема дома и его конфигурации. Для больших коттеджей возможна установка нескольких коллекторов.

Воздушный солнечный коллектор для отопления коттеджа

Не менее эффективно солнечный коллектор показал себя для дополнительного отопления коттеджа. За счет прогрева воздуха на 10º…40ºС, даже в холодное время года оборудование поддерживает в комнатах комфортную для человека температуру. При этом владелец существенно экономит на отоплении, так как коллекторы не потребляют никаких дорогостоящих ресурсов – электричества, угля, газа, бензина.

Дополнительно воздушные солнечные коллекторы, используемые для отопления коттеджей, служат для защиты жилого дома от промерзания, образования наледи, которая разрушает строительные конструкции и снижает срок эксплуатации всего объекта.

Выбор в пользу солнечных коллекторов

Выбирая воздушные коллекторы для организации отопления и вентиляции в доме, подрядчики и владельцы недвижимости руководствуются не только экономическими соображениями. Главное преимущество устройств – они полностью справляются с поставленными перед ними задачами, и могут быть использованы для создания самостоятельных инженерных систем, либо удачно дополнять собой другие решения.

Коллекторы:

  1. просты в установке – монтаж не требует специальных навыков или оборудования;
  2. доступны в цене – их стоимость сопоставима со стоимостью электрического оборудования, а иногда и ниже;
  3. автономны – работают на не электрифицированных объектах, не создают нагрузки на электросети.

Благодаря вышеперечисленному, воздушный солнечный коллектор для коттеджа становится приоритетным выбором для многих застройщиков, ценящих энергоэффективность, экологичность и экономность.

Как сделать солнечный коллектор своими руками — типы конструкций и этапы работ

Насколько целесообразно использовать альтернативные источники тепловой энергии для организации отопления? В настоящее время получили широкое распространение два типа теплоснабжения – геотермальная и гелиосистема. Последняя наиболее популярна. Как сделать солнечное отопление дома своими руками: коллекторы, батареи и схемы монтажа?

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 335
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Как устроен воздушный коллектор

Принцип работы основан на простых физических законах. Солнечные лучи проникая в атмосферу земли практически не отдают тепла. Нагрев воздуха происходит после того как ультрафиолет попадает на твердые поверхности. Под действием солнечных лучей грунт и другие предметы нагреваются. Происходит теплообмен.

Устройство воздушных солнечных коллекторов использует описанное явление, аккумулируя тепло и направляя его в помещение. В конструкции присутствуют следующие детали:

  • корпус с теплоизоляцией;
  • нижний экран, абсорбер;
  • радиатор с аккумулирующими ребрами;
  • верхняя часть из обычного стекла или поликарбоната.

В конструкцию коллектора входят вентиляторы. Основное предназначение: нагнетание нагретого воздуха в жилые помещения. В процессе работы вентиляторов создается принудительная конвекция, за счет которой холодные воздушные массы поступают в блок коллектора.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 893
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Использование солнечной энергии для теплоснабжения

Пример солнечного отопления

Одним из определяющих принципов построения любой отопительной системы является целесообразность. Т.е. все капиталовложения должны окупиться за определенный промежуток времени. В этом плане отопление дома солнечной энергией является наиболее эффективным и финансово выгодной инвестицией.

Солнечная энергия по сути является бесплатным источником для получения тепла. Его можно использовать несколькими способами – обустроить систему отопления или сделать автономную систему горячего водоснабжения. Если внимательно изучить отзывы об отоплении от солнечных батарей – можно выявить интересную зависимость. Чем профессиональнее сделано отопление (заводские коллекторы, дополнительное обогревание, электронное управление) – тем выше эффективность работы теплоснабжения.

Какими способами может происходить трансформация солнечной энергии в тепловую?

  • Солнечная батарея отопления – как один из способов получения электрической энергии. Излучение воздействует на матрицу из резисторных фотоэлементов, в результате чего в цепи возникает напряжение. В дальнейшем этот ток можно использовать для подключения к электроприборам отопления;
  • Современное отопление частного дома солнечными коллекторами. В этом случае происходит прямая передача тепловой энергии от солнечного излучения теплоносителю. Последний располагается в системе трубопроводов, расположенных в специальном герметичном корпусе.

Наиболее эффективным является отопление с помощью солнечной энергии последним способом. Таким образом можно избежать дополнительного преобразования энергии. Солнце будет напрямую воздействовать на теплоноситель, повышая его температуру. Однако отопление солнечной энергией своими руками с помощью электрических батарей более универсальное, так как электроэнергия может использоваться для работы других электроприборов в доме. Выбор определяется бюджетом и требуемой мощностью системы.

Во время установки солнечной батареи необходимо соблюдать определённый угол наклона. В зависимости от времени года он должен составлять 30° (лето) и 70° (зима).

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2109
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Как это работает

Коллектор собирает энергию с помощью светонакопителя или, другим словами, солнцеприемной панели, которая пропускает свет к аккумулирующей металлической пластине, где солнечная энергия преобразуется в тепловую. Пластина передает тепло теплоносителю, которым может быть как жидкость, так и воздух. Вода отправляется по трубам к потребителю. С помощью такого коллектора можно отопить жилище, нагреть воду для различных домашних целей или бассейна.

Воздушные коллекторы используются, в основном для отопления помещения или подогрева воздуха внутри него. Экономия при использовании таких устройств очевидна. Во-первых, не нужно использовать какое-либо топливо, а во-вторых, снижается потребление электроэнергии.

Для того чтобы получить максимальный эффект от использования коллектора и бесплатно подогревать воду на протяжении семи месяцев в году, он должен иметь большую поверхность и дополнительные теплообменные устройства.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 945
Источник: https://solar-energ.ru/kak-sdelat-solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami-tipy-konstruktsij-i-etapy-rabot.html

Актуальность организации гелиосистемы

Монтаж солнечных батарей

Перед приобретением или самостоятельным изготовлением преобразователя следует узнать – будет ли отопление частного дома солнечными батареями достаточно эффективным. Для этого необходимо провести детальный анализ всех факторов, влияющих на КПД будущей системы.

Для начала определяется показатель солнечной инсоляции. Это количество солнечной энергии, падающей на поверхность земли в конкретном регионе. От этого будет зависеть степень нагрева теплоносителя или объем генерируемого тока. Солнечные радиаторы для отопления дома в идеальном варианте должны работать независимо от сезона. Однако фактически это получается далеко не всегда.

Солнечная инсоляция

Также пассивная система солнечного отопления может изменять свою эффективность работы из-за угла наклона панели. Он же зависит от сезона. Для определения теоретически возможной энергии можно воспользоваться данными из таблицы.

Уже на основе этих данных можно сделать расчет солнечного коллектора для отопления с учетом его технических и эксплуатационных характеристик. Но кроме этого следует учитывать такие факторы:

  • Местонахождение дома. Падению солнечных лучей не должны препятствовать природные или искусственные объекты – горы, высокие дома, высокий лес и т. д;
  • Место для установки. Комбинированное солнечное отопление потребует большого пространства – от 2 до 10 м². Чаще всего для этого используют крышу дома. При этом она должна быть адаптирована для монтажа коллекторов или солнечных батарей;
  • Требуемая тепловая мощность. Зачастую солнечные системы отопления частного дома используются в качестве вспомогательных.

Значения солнечной энергии (кВт/ч) для регионов России

Только после этого анализа можно приступать к выбору определенной схемы альтернативного теплоснабжения дома. Предварительно рассчитываются тепловые потери в доме, определяется оптимальный тепловой режим работы отопления. Если солнечный коллектор в системе отопления будет вспомогательным – к его номинальной мощности прибавляется этот же показатель основной системы теплоснабжения.

При расчете нужно учитывать массу оборудования. Поверхность кровли должна выдержать эту нагрузку.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 2176
Источник: https://StrojDvor. ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Типы поглотителей тепла

Современная промышленность освоила производство нескольких типов нагревательных теплообменников для солнечных отопительных систем:

  • воздушный;
  • плоский;
  • вакуумный.

Все они работают по одному принципу, но имеют некоторые конструктивные особенности и разницу в КПД. Для правильного выбора того или иного типа гелиоустановки необходимо знание их особенностей и грамотный расчет. Рассмотрим каждый тип солнечного коллектора более подробно.

Плоский нагревательный теплообменник

Такой тип солнечного коллектора для отопления состоит из плоского, теплоизолированного с трех сторон короба, заполненного адсорбирующим тепло веществом. Внутри этого вещества находится теплообменник из тонкостенных металлических труб, по которому циркулирует вода или пропилен-гликоль.

Конструкция плоского поглотителя солнечной энергии и расчет необходимых его параметров достаточно просты, поэтому именно этот вид «нагревателя», используют для изготовления отопительной гелиосистемы своими руками.

Вакуумный теплообменник

Вакуумный поглотитель тепла состоит из стеклянных труб, внутри которых находятся трубки меньшего диаметра с адсорбентом, аккумулирующим солнечное тепло. Внутри трубок с адсорбентом проложены металлические трубочки, по которым движется теплоноситель.

Между стеклянной трубкой большого диаметра и трубкой с аккумулирующим тепло веществом создан вакуум, который препятствует утечке тепла из адсорбента в атмосферу.

КПД такой установки самый высокий среди всех типов солнечных коллекторов. Исходя из мощности устройства производят расчет его необходимой площади для нагрева теплоносителя.

Воздушный коллектор для обогрева дома

В таком устройстве в качестве теплоносителя используется воздух, циркуляция которого осуществляется как естественным способом, так и при помощи вентилятора. Как правило, воздушный коллектор используют исключительно для обогрева в период межсезонья небольших дачных построек, так как такая конструкция имеет достаточно низкий КПД. Кроме того, для нагрева воды и создания горячего водоснабжения дома эта установка не подходит, поэтому используется нашими соотечественниками крайне редко.

Несмотря на низкую эффективность воздушный поглотитель имеет два достоинства: простую конструкцию и отсутствие теплоносителя (воды), а вместе с ней и коррозии, течей, проблем с замерзанием и пр.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 2327
Источник: https://x-teplo.ru/otoplenie/oborudovanie/solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami.html

Солнечный коллектор — водяной или воздушный

Каждый из нагревателей эффективен, отличается только основное предназначение и принцип работы:

  • Водяной коллектор — применяется для обеспечения потребностей в ГВС и низкотемпературных систем теплых полов. Эффективность работы в зимний период существенно снижается. Вакуумные и панельные коллекторы косвенного нагрева, подсоединенные к буферной емкости, продолжают аккумулировать тепло в течение всего года. Главный недостаток, высокая стоимость гелиоколлектора, монтажа и обвязки.
  • Воздушный вентиляционный коллектор — отличается простой конструкцией и устройством, которое при желании можно изготовить самостоятельно. Основное предназначение: обогрев помещений. Конечно, существуют схемы, позволяющие использовать полученное тепло для ГВС, но при этом эффективность воздушных коллекторов падает практически вдвое. Преимущества: низкая стоимость комплекта и установки.

Солнечные воздушные системы отопления работают только днем. Нагрев воздуха начинается даже в пасмурную погоду, при сильной облачности и во время дождя. Работа воздухонагревателей зимой не прекращается.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1112
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Солнечные батареи для отопления

Конструкция солнечных батарей

Нередко происходит путаница – солнечные коллекторы также называют батареями. Но на практике для организации отопления дома солнечной энергией чаще всего используют именно первый вид оборудования.

Принцип работы отопления частного дома солнечными батареями заключается в преобразовании тепловой энергии в электрическую. Для этого в конструкции панелей предусмотрены следующие компоненты:

  • Фотоэлементы. При попадании на них солнечного света происходит формирование так называемого фототока;
  • Защитный прозрачный корпус. Предотвращает повреждение фотоэлементов;
  • Преобразователи электрического тока – инверторы, трансформаторы , аккумуляторы и т.д.

Т.е. фактически солнечная батарея отопления является большим зарядным устройством. В первую очередь она предназначена для получения дешевой электрической энергии. Применение ее в качестве одного из элементов отопления нецелесообразно. Для теплоснабжения дома площадью 60 м² с нормальным показателем утепления потребуется 6 кВт тепловой энергии в час. У стандартной солнечной батарея отопления размером 284*254 мм удельная мощность равна 5 Вт/ч. Т.е. для обеспечения теплоснабжения потребуется площадь покрытия батарей 82 м².

Как видно из расчетов это более чем нецелесообразно. Именно поэтому предпочитают делать солнечный коллектор для отопления своими руками или приобретать заводские установки.

Вместо отопления частного дома солнечными батареями их можно использовать в качестве источника дешевой электроэнергии для работы маломощных бытовых приборов.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1562
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/

Как и из чего сделать воздушный коллектор

Главное достоинство солнечных воздухонагревателей, в простоте конструкции. При желании можно сделать самодельное солнечное воздушное отопление частного дома, затратив на это минимум средств.

Для начала потребуется сделать расчеты производительности, затем подобрать тип конструкции и выбрать материалы для изготовления. Корпус и абсорберы можно изготовить из подручных средств, существенно сэкономив бюджет.

Как сделать расчёты коллектора

Вычисления выполняются следующим образом:

  • каждый м² от площади коллектора даст 1,5 кВт/час тепловой энергии, при условии, что будет солнечная погода;
  • для полноценного обогрева помещения требуется 1 кВт тепловой энергии на 10 м².

Приблизительный расчет мощности покажет, что для отопления жилого дома на 100 м² необходимо установить коллекторы общей площадью 7-8 м².

Для обеспечения максимальной производительности надо определить сторону дома с максимальной интенсивностью ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что оптимальное место для установки — это скат кровли или южная стена здания.

Типы конструкции коллектора

Классификация осуществляется по различиям корпуса коллекторов. Заводской воздухонагреватель обычно имеет надувной каркас, с двумя съемными панелями. При необходимости модуль легко демонтируется, разбирается и переносится на другое место. Сделать своими руками конструкцию надувного типа навряд ли получится.

В домашних условиях выполняют сборку неразборного корпуса. Это деревянный ящик с абсорбером, радиатором и верхним прозрачным экраном. При изготовлении используют подручные средства: профнастил, алюминиевые пивные банки, обычное стекло.

Материалы для изготовления коллектора

Для изготовления модулей для нагрева жилого или хозяйственного здания потребуются несколько комплектующих:

  • Внешний блок — собирается из фанеры, ДСП и деревянных брусков. По внешнему виду напоминает обыкновенный коробок.
  • Дно — изготавливают из профнастила. Лист металла обрабатывают специальной черной краской с высоким коэффициентом светопоглащения. Абсорбирующую поверхность можно сделать из разрезанных алюминиевых банок. Дно обшивают изоляционным материалом, чтобы избежать тепловых потерь.
  • Ребра радиатора — используются для лучшей абсорбции тепла. При изготовлении используют тонкие листы алюминия, меди. Можно установить уже готовый радиатор из старого холодильника.
  • Крышка коллектора — делается из сотового поликарбоната, отличающегося хорошей светопропускной способностью и одновременно удерживающая тепло внутри коллектора. Чтобы сэкономить, в качестве покрытия можно использовать обычное стекло. Теплоэффективность при этом будет нижем чем у коллекторов, закрытых поликарбонатом.
  • Теплоизоляция корпуса — по периметру каркас обшивают пенополистиролом.

Для нагнетания воздуха в отапливаемые помещения устанавливают 2-4 вентилятора. Подойдут кулеры, снятые со старого компьютера.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 2884
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Итоги

Создать самодельный солнечный коллектор не так-то уж и сложно. Несмотря на это он позволяет обеспечить отопление дома даже в зимний период при условии внесения некоторых технических модификаций в основное устройство.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 221
Источник: https://bouw.ru/article/samodelyniy-solnechniy-kollektor-dlya-otopleniya-doma

Установка и подключение воздушного коллектора

Для монтажа воздухонагревателей нужно подготовить поверхность стены, сделав 4 отверстия под воздуховоды. Внутри здания гофрированные трубы разводят по комнатам, направляя в сторону пола.

Самодельные воздушные солнечные коллекторы для отопления дома подключаются к электросети, через трансформатор. При наличии навыков в качестве источника питания можно установить аккумулятор на солнечных батареях.

Теплоэффективность изготовленных своими руками воздухонагревателей существенно ниже, чем у заводской продукции. При отсутствии специальных навыков лучше использовать готовые модули. Как показывают реальные отзывы о коллекторах, оптимальный вариант для покупки из представленных на отечественном рынке: Solar Fox, Солнцедар и ЯSolar-Air.

Воздухонагреватели не используются в качестве основного источника тепла и выполняют исключительно вспомогательную функцию. В домах с солнечными воздушными коллекторами изначально устанавливают котел, покрывающий потребности в отоплении на 100%.

При грамотных расчетах и интенсивной эксплуатации, вложения окупятся в течение 1-2 лет. В случае самостоятельного изготовления коллектора, затраты вернутся уже в середине первого отопительного сезона.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 1224
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Селективное покрытие

Селективное покрытие выполняет едва ли не самую основную функцию в работе коллектора. Пластина или радиатор с нанесённым покрытием притягивают в разы больше солнечной энергии, превращая её в тепло. Можно приобрести специальный химикат в качестве селективного покрытия, а можно просто окрасить теплонакопитель в чёрный цвет.

Чтобы сделать селективное покрытие для солнечных коллекторов своими руками, можно применить:

  • специальный готовый химикат;
  • оксиды разных металлов;
  • тонкий теплоизоляционный материал;
  • чёрный хром;
  • селективную краску для коллектора;
  • чёрную краску или пленку.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 603
Источник: https://solar-energ.ru/kak-sdelat-solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami-tipy-konstruktsij-i-etapy-rabot.html

Пошаговая инструкция изготовления воздушного коллектора

Изготовление воздушного солнечного коллектора из алюминиевых банок:

Изготовление солнечного воздухогрейного коллектора из квадратной трубы:

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 247
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Кол-во блоков: 18 | Общее кол-во символов: 28504
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:

  1. https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 6360 (22%)
  2. https://x-teplo. ru/otoplenie/oborudovanie/solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3385 (12%)
  3. https://solar-energ.ru/kak-sdelat-solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami-tipy-konstruktsij-i-etapy-rabot.html: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 2471 (9%)
  4. https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/vybiraem-optimalnyj-variant-solnechnogo-otopleniya-doma-svoimi-rukami-obzor-kollektorov-batarej-i-instrukcii-po-izgotovleniyu/: использовано 5 блоков из 6, кол-во символов 8867 (31%)
  5. https://bouw.ru/article/samodelyniy-solnechniy-kollektor-dlya-otopleniya-doma: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3446 (12%)
  6. https://SvoimiRukami.lesstroy.net/otoplenie/solnechnoe-otoplenie-chastnogo-doma-svoimi-rukami/: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3975 (14%)

Солнечное воздушное отопление Антарес Комфорт

Статьи по теме

Солнечное воздушное отопление Антарес Комфорт.

Что такое солнечный коллектор.

Солнечный коллектор — это устройство для сбора даровой солнечной энергии и использования ее для нагрева теплоносителя. В качестве теплоносителя в солнечных коллекторах используют обычную воду, которая после нагрева попадает в систему горячего водоснабжения вашего дома. Главное отличие солнечных коллекторов от солнечных батарей в том, что солнечные батареи вырабатывают электричество (за счет фотоэффекта), а солнечные коллекторы вырабатывают сразу тепло.

Существует несколько типов солнечных коллекторов, но не все из них применяются в быту. Наиболее широко в настоящее время распространены плоские солнечные коллекторы и вакуумные солнечные коллекторы. Обычно их устанавливают на крышах зданий или загородных домов по возможности с южной стороны – там, где больше всего солнечного света. Также в комплекте с солнечными коллекторами ставится бак для аккумулирования в нем нагретой воды. От бака к коллектору вода поступает либо естественным путем, либо с помощью циркуляционного насоса.

Плоские солнечные коллекторы

Плоские солнечные коллекторы обычно содержат элементы, поглощающие солнечный свет (чаще всего черного цвета), прозрачное покрытие (закаленное стекло или рифленый поликарбонат) и слой термоизоляции. Внутри такого коллектора находятся полиэтиленовые или медные трубки, по которым циркулирует нагреваемая солнечным светом вода. В идеальных условиях плоские коллекторы способны нагреть воду до 190—200 °C. Плоские коллекторы достаточно дешевы, очень хорошо работают летом, не требуют очистки от снега и льда зимой, могут устанавливаться на любые крыши под любым углом. Однако не лишены плоские солнечные коллекторы и некоторых недостатков – например, они хуже работают зимой, а установить собранный плоский солнечный коллектор на крышу – не самая легкая работа.

Вакуумные солнечные коллекторы

В таких коллекторах вода прогоняется по специальным вакуумным трубкам. Внешняя поверхность таких трубок прозрачная, внутренняя поверхность покрыта специальным веществом, которое и собирает солнечное излучение, а между внутренней и внешней поверхности трубки находится вакуум. Т.е. по своей сути такая трубка мало чем отличается от обычного термоса. Как известно, тепло в термосе сохраняется очень хорошо, поэтому воду в такой вакуумной трубке в идеальных условиях можно нагреть уже до 250—300 °C, тем самым сильно повысив эффективность солнечного коллектора.

Существуют также вакуумные солнечные коллекторы с тепловыми трубками. Эффективность таких коллекторов еще выше, они способны вскипятить воду даже зимой при отрицательных температурах.

Вакуумные солнечные коллекторы хорошо работают даже зимой при температуре -30 °C и при низкой освещенности. Кроме того, монтировать их проще. Однако вакуумные солнечные коллекторы более дороги, требуют регулярной очистки от снега, а угол ската крыши, на которые они устанавливаются, должен быть не менее 20°. Т.е. на популярные сейчас дома в стиле хай тек с плоскими крышами установить такие коллекторы можно будет только на специальных стойках, обеспечивающих нужный угол.

Вообще говоря, использование солнечных коллекторов для отопления достаточно эффективно даже в нашей холодной стране. В весенне-летне-осенний период, с марта по сентябрь, на большей части территории России в среднем дневная мощность солнечного излучения составляет 4…5 кВт•ч/м² (например в солнечной Испании эти цифры не намного больше, там 5,5…6 кВт•ч/м²,). Имея такую мощность солнечного света, солнечный коллектор площадью 2 кв.м. может нагреть до 100 л воды, причем не только на широте Сочи, но и в Приморье, Забайкалье и даже в Сибири. Даже с учетом того, что в зимнее время мощность солнечной энергии может снижаться в разы, использование солнечных коллекторов любых типов весьма эффективно и достаточно выгодно с точки зрения затрат на отопление своего загородного дома. Однако пока у нас в стране, в отличие от например Германии, Австрии, Кипра, Испании и США солнечные коллекторы для отопления домов почти не используются.

Наиболее эффективно использование солнечных коллекторов в паре с воздушным отоплением домов, например с системой воздушного отопления дома Антарес Комфорт. В этом случае мы получим солнечное воздушное отопление Антарес Комфорт для загородных домов.

Солнечное воздушное отопление Антарес Комфорт. Схема установки отопления.

Схема такого отопления показана на рисунке:

Солнечное воздушное отопление Антарес Комфорт работает следующим образом:

Нагреваемая солнечным светом вода постоянно перемещается (циркулирует по-научному) между солнечным коллектором (1) и баком-аккумулятором (13). Из бака-аккумулятора горячая вода с помощью циркуляционного насоса прогоняется через установленный в агрегате воздушного отопления АВН (9) водяной нагреватель-теплообменник НВ (10), где нагревает воздух, прогоняемый вентилятором (11) через водяной нагреватель. Нагретый воздух по жесткому магистральному воздуховоду (3) и гибким шумоглушащим воздуховодам (2,14) подается в комнаты дома. Остывший воздух по обратным гибким шумоглушащим воздуховодам (7) забирается из комнат, смешивается с небольшим количеством свежего воздуха с улицы, подаваемым по специальному воздуховоду для вентиляции (15), очищается фильтром (12) и снова прогонятся через водяной нагреватель-теплообменник НВ (10). Этот цикл непрерывно повторяется. Работает солнечное воздушное отопление Антарес Комфорт под управлением электронного программируемого термостата (4) и блока автоматики БА (5).

Кроме водяного нагревателя НВ (10) в агрегат воздушного отопления АВН (9) можно установить еще и электрический нагреватель НЭ (8). Если холодной зимней ночью или в пасмурный день мощности солнечного коллектора будет недостаточно для отопления дома, то электрический нагреватель догреет воздух до нужной температуры.

Использование солнечных коллекторов в системе воздушного отопления Антарес Комфорт может снизить стоимость отопления загородного дома электричеством примерно на 30%.

Если вы хотите более подробно узнать о том, что такое воздушное отопление дома – посмотрите соответствующий раздел (воздушное отопление дома). А в разделе система воздушного отопления дома Антарес Комфорт подробно рассказано о нашей системе воздушного отопления, ее основных преимуществах и особенностях.

Купить солнечное воздушное отопление Антарес Комфорт в Москве можно, либо позвонив в группу компаний Антарес, либо написав нам на электронную почту.

 

Воздушный солнечный коллектор для отопления дома. Самодельные солнечные коллекторы Воздушный солнечный коллектор из профнастила своими руками



Панельные воздушные солнечные коллекторы для отопления дома — это источник дополнительной тепловой энергии. Модули подходят для жилых домов, теплиц, дач, коттеджей, турбаз. Один блок в среднем вырабатывает около 1,5 кВт/час, чего более чем достаточно для поддержания комфортной температуры в весенне-осенний период.

Воздушные коллекторы в зимнее время года сокращают расход топлива (газа, электричества), на котором работает котёл до 52%. Летом модуль работает на поддержание влажностного микроклимата и кондиционирование помещений.

Как устроен воздушный коллектор

Принцип работы основан на простых физических законах. Солнечные лучи проникая в атмосферу земли практически не отдают тепла. Нагрев воздуха происходит после того как ультрафиолет попадает на твердые поверхности. Под действием солнечных лучей грунт и другие предметы нагреваются. Происходит теплообмен.

Устройство воздушных солнечных коллекторов использует описанное явление, аккумулируя тепло и направляя его в помещение. В конструкции присутствуют следующие детали:

  • корпус с теплоизоляцией;
  • нижний экран, абсорбер;
  • радиатор с аккумулирующими ребрами;
  • верхняя часть из обычного стекла или поликарбоната.

В конструкцию коллектора входят вентиляторы. Основное предназначение: нагнетание нагретого воздуха в жилые помещения. В процессе работы вентиляторов создается принудительная конвекция, за счет которой холодные воздушные массы поступают в блок коллектора.

Принцип обогрева и его эффективность

Абсорберы воздушных коллекторов делают черного цвета, для увеличения интенсивности нагрева под воздействием солнечного излучения. Температура воздуха в коллекторе достигает 70-80°С. Тепла с избытком хватает для полноценного обогрева помещений небольшой площади.

Принцип действия воздухонагревателя следующий:

  • воздух закачивается с улицы в корпус коллектора принудительным способом;
  • внутри блока установлены абсорберы, отражающие тепло, поднимающие температуру внутри ящика до 70-80°С;
  • происходит нагрев воздуха;
  • разогретые воздушные массы принудительно нагнетаются в отапливаемые помещения.

В заводских моделях обеспечение циркуляции воздуха осуществляется при помощи вентиляторов, подключенных к солнечным батареям. Как только ультрафиолетовое излучение становится достаточно интенсивным, чтобы выработать некоторое количество электроэнергии, турбины включаются. Коллекторы начинают работать на обогрев. Зимой интенсивность излучения Солнца снижается.

Дом не сможет полностью функционировать на солнечном воздушном отоплении. Воздухонагреватели используются как дополнительный источник тепла. При правильных расчетах одна установка (данные взяты из технических характеристик воздушных солнечных коллекторов Solar Fox) обеспечит следующую экономию, за отопительный сезон:

  • газ до 315 м³;
  • дрова до 3,9 м³.

Система солнечного воздушного обогрева компенсирует около 30% необходимого для здания тепла. Полная окупаемость достигается в течение 2-3 лет. Если учесть, что принцип работы связан с использованием установки и для кондиционирования воздуха, а в течение года вырабатывается около 4000 кВт, целесообразность использования становится еще очевиднее.

В странах ЕС широкое распространение получило конструкторское решение «солнечная стена». Конструкция заключается в следующем:

  • в здании одна из стен изготавливается из аккумулирующего материала;
  • перед панелью устанавливается стеклянная перегородка;
  • в течение дня тепло аккумулируется, после чего отдается в помещение ночью.

Для усиления конвекции, солнечный коллектор делается не во всю стену. Вверху и внизу предусматривают раздвижные шторки.

На КПД воздушного коллектора существенно влияет время года. Так, в декабре коэффициент полезного действия поддерживается на уровне 50%, в октябре и марте увеличивается до 75%.

Солнечный коллектор — водяной или воздушный

Каждый из нагревателей эффективен, отличается только основное предназначение и принцип работы:

  • — применяется для обеспечения потребностей в ГВС и низкотемпературных систем теплых полов. Эффективность работы в зимний период существенно снижается. Вакуумные и панельные коллекторы косвенного нагрева, подсоединенные к буферной емкости, продолжают аккумулировать тепло в течение всего года. Главный недостаток, высокая стоимость гелиоколлектора, монтажа и обвязки.
  • Воздушный вентиляционный коллектор
    — отличается простой конструкцией и устройством, которое при желании можно изготовить самостоятельно. Основное предназначение: обогрев помещений. Конечно, существуют схемы, позволяющие использовать полученное тепло для ГВС, но при этом эффективность воздушных коллекторов падает практически вдвое. Преимущества: низкая стоимость комплекта и установки.

Солнечные воздушные системы отопления работают только днем. Нагрев воздуха начинается даже в пасмурную погоду, при сильной облачности и во время дождя. Работа воздухонагревателей зимой не прекращается.

Как и из чего сделать воздушный коллектор

Главное достоинство солнечных воздухонагревателей, в простоте конструкции. При желании можно сделать самодельное солнечное воздушное отопление частного дома, затратив на это минимум средств.

Для начала потребуется сделать расчеты производительности, затем подобрать тип конструкции и выбрать материалы для изготовления. Корпус и абсорберы можно изготовить из подручных средств, существенно сэкономив бюджет.

Как сделать расчёты коллектора

Вычисления выполняются следующим образом:

  • каждый м² от площади коллектора даст 1,5 кВт/час тепловой энергии, при условии, что будет солнечная погода;
  • для полноценного обогрева помещения требуется 1 кВт тепловой энергии на 10 м².

Приблизительный расчет мощности покажет, что для отопления жилого дома на 100 м² необходимо установить коллекторы общей площадью 7-8 м².

Для обеспечения максимальной производительности надо определить сторону дома с максимальной интенсивностью ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что оптимальное место для установки — это скат кровли или южная стена здания.

Типы конструкции коллектора

Классификация осуществляется по различиям корпуса коллекторов. Заводской воздухонагреватель обычно имеет надувной каркас, с двумя съемными панелями. При необходимости модуль легко демонтируется, разбирается и переносится на другое место. Сделать своими руками конструкцию надувного типа навряд ли получится.

В домашних условиях выполняют сборку неразборного корпуса. Это деревянный ящик с абсорбером, радиатором и верхним прозрачным экраном. При изготовлении используют подручные средства: профнастил, алюминиевые пивные банки, обычное стекло.

Материалы для изготовления коллектора

Для изготовления модулей для нагрева жилого или хозяйственного здания потребуются несколько комплектующих:

  • Внешний блок
    — собирается из фанеры, ДСП и деревянных брусков. По внешнему виду напоминает обыкновенный коробок.
  • Дно
    — изготавливают из профнастила. Лист металла обрабатывают специальной черной краской с высоким коэффициентом светопоглащения. Абсорбирующую поверхность можно сделать из разрезанных алюминиевых банок. Дно обшивают изоляционным материалом, чтобы избежать тепловых потерь.
  • Ребра радиатора
    — используются для лучшей абсорбции тепла. При изготовлении используют тонкие листы алюминия, меди. Можно установить уже готовый радиатор из старого холодильника.
  • Крышка коллектора
    — делается из сотового поликарбоната, отличающегося хорошей светопропускной способностью и одновременно удерживающая тепло внутри коллектора. Чтобы сэкономить, в качестве покрытия можно использовать обычное стекло. Теплоэффективность при этом будет нижем чем у коллекторов, закрытых поликарбонатом.
  • Теплоизоляция корпуса
    — по периметру каркас обшивают пенополистиролом.

Для нагнетания воздуха в отапливаемые помещения устанавливают 2-4 вентилятора. Подойдут кулеры, снятые со старого компьютера.

Установка и подключение воздушного коллектора

Для монтажа воздухонагревателей нужно подготовить поверхность стены, сделав 4 отверстия под воздуховоды. Внутри здания гофрированные трубы разводят по комнатам, направляя в сторону пола.

Самодельные воздушные солнечные коллекторы для отопления дома подключаются к электросети, через трансформатор. При наличии навыков в качестве источника питания можно установить аккумулятор на солнечных батареях.

Теплоэффективность изготовленных своими руками воздухонагревателей существенно ниже, чем у заводской продукции. При отсутствии специальных навыков лучше использовать готовые модули. Как показывают реальные отзывы о коллекторах, оптимальный вариант для покупки из представленных на отечественном рынке: Solar Fox, Солнцедар и ЯSolar-Air.

Воздухонагреватели не используются в качестве основного источника тепла и выполняют исключительно вспомогательную функцию. В домах с солнечными воздушными коллекторами изначально устанавливают котел, покрывающий потребности в отоплении на 100%.

При грамотных расчетах и интенсивной эксплуатации, вложения окупятся в течение 1-2 лет. В случае самостоятельного изготовления коллектора, затраты вернутся уже в середине первого отопительного сезона.

Пошаговая инструкция изготовления воздушного коллектора

Изготовление воздушного солнечного коллектора из алюминиевых банок:

Автор данной модели коллектора не хотел делать сложных коммуникаций из труб для обогрева воздуха в помещении. Однако его заинтересовала идея использования воздушных солнечных коллекторов. Поэтому он решил собрать упрощенную систему обогрева воздуха за счет энергии солнца, которая бы не отнимала столько времени и сил на ее постройку.

Материалы, которые использовались автором для постройки упрощенной модели солнечного воздушного коллектора:

1) несколько листов влагостойкой фанеры толщиной 12 мм и 7 мм
2) деревянные брусья 40 на 40 мм
3) минеральная вата
4) черная термостойкая краска
5) стекло из старых оконных рам
6) москитная сетка
7) вентилятор

Рассмотрим основные особенности данной конструкции солнечного воздушного коллектора, а так же процесс его сборки.

Преимуществом подобной системы является то, что потребуется всего одно отверстие в стене, для того чтобы горячий воздух из коллектора поступал внутрь отапливаемого помещения. Забор воздуха в коллектор будет осуществляться непосредственно с улицы.

Конструкция данного коллектора гораздо легче, чем те что были описаны в предыдущих статьях, однако схематически они все схожи. Как и в прошлых версиях, основа солнечного коллектора будет состоять из абсорбера заключенного в короб.

Корпус коллектора автор решил изготовить из влагостойкой фанеры. В качестве боковых стенок использовались листы фанеры толщиной 12 мм. Для задней стенки автор взял фанеру чуть тоньше, около 7 мм. Сам короб автор решил сделать довольно большим, его высота должна будет составлять 120 см, ширина 15 см и длина 180 см. После сборки короба, автор прикрепил к задней стенке конструкции деревянные бруски по всему периметру корпуса. Размер использованных брусков был 40 на 40 мм. Между задней стенкой и брусками был уложен утеплитель, в данном случае автор решил использовать слой минеральной ваты. Толщина слоя минеральной ваты получилась примерно 4 см.

Затем автор установил внутрь коробка лист металлического профнастила. Размер профнастила должен быть как раз по внутреннему размеру короба, а закрепляется он на те самые деревянные бруски обшитые по внутреннему периметру короба.

После установки профнастила внутрь короба, автор приступил к его покраске. Для покраски профнастила автор использовал термостойкую краску черного цвета.

Для того, чтобы увеличить время нахождения воздуха внутри коллектора, автор прикрепил несколько досок внутри коллектора. Доски подобраны той же ширины, что и коллектор, чтобы не было щелей между стеклом и металлической частью коллектора, а длина доски специально сделана чуть меньше, таким образом оставляя небольшие проходы для движения воздушных масс. Как это показано на следующей картинке, благодаря такому подходу к внутреннему пространству коллектора, для входящего воздуха получился своеобразный лабиринт. Эта особенность позволяет листу профнастила передать больше тепловой энергии воздуху, так как он дольше задерживается внутри коллектора.

Для забора воздуха с улицы, в боковой части коллектора было сделано технологичное отверстие. Данное отверстие было закрыто москитной сеткой, для того. чтобы насекомые и прочая живность не попадала внутрь солнечного коллектора.

Как уже было сказано, всю конструкцию необходимо закрыть стеклом, автор использовал обычные старые оконные рамы. Стекло крепилось на силиконовый клей, после чего все щели были тщательно герметизированы, для того, чтобы не было утечек горячего воздуха из системы.

После этого конструкция солнечного коллектора почти готова, осталось лишь установить вентилятор на впускное отверстие коллектора. С помощью этого вентилятора, можно будет регулировать скорость движения воздушных масс в коллекторе. Таким образом лучи солнца будут нагревать лист профнастила, который в свою очередь будет передавать тепло воздуху, который будет поступать в коллектор с улицы, после чего в дом уже будет поступать нагретый воздух.

Основным недостатком данной модели является то, что воздух поступает в коллектор из внешней среды, а не из помещения, это значит, что будет требоваться гораздо больше энергии для его нагрева. Вот результаты проведенных тестов автором этого солнечного коллектора: при температуре окружающей среды в +10° С, температура воздуха прошедшего через коллектор будет составлять примерно +55-65 ° C, а когда температура внешнего воздуха +5° С, то температура воздуха поступающего из коллектора в дом будет составлять примерно + 35-45° C. То есть чем ниже температура за окном, тем сложнее воздушному коллектору будет его разогреть. Естественно все испытания проводились исключительно в солнечную погоду, когда работа коллектора была максимально эффективной.

Использование солнечной энергии для отопления дома хорошо всем, кроме того, что стоят эти системы очень уж недешево. Но многие системы при наличии хотя бы относительно «прямых» рук, желания, времени и некоторого количества денег, достаточно просто реализуются самостоятельно. Рассмотрим несколько вариантов тепловых коллекторов, сделанных умельцами своими руками.

Воздушный солнечный коллектор, сделанный своими руками

Воздушные коллекторы любой конструкции использовать как основное отопление не удастся: слишком низкая эффективность. А все потому, что теплоемкость воздуха во много раз меньше, чем воды. Но в качестве дополнительного источника тепла для снижения расходов за отопление — это вполне возможно.

Этот воздушный коллектор занимает всю южную стену. Благо, выходит она на задний двор и ничем не затенена. Скажем сразу: получилось неплохо по эффективности. При дневной температуре +2oC на выходе воздух был +65oC.

Итак, очищаем, ровняем, на всю поверхность стены прикрепляем черную плотную пленку (от 100 до 200 мк). Для лучшего эффекта можно под пленку теплоизоляцию набить, так будет нагрев еще более значительным. Но без изоляции стена будет служить теплоаккумулятором, так что можно и так.

Как сделать воздушный коллектор для отопления (для увеличения размера кликните по фото)

Вверху справа и слева делаем два отверстия, через которые будет происходить обмен воздуха. По контуру каждого из них набиваем бруски. Бруски (20*40 мм) крепим и по периметру стены, и на расстоянии примерно 80 см снизу и сверху поперек стены. По опыту эксплуатации можно уже сказать, что лучше поперечные промежуточные бруски не делать сплошными, а оставлять зазоры в 15-20 см. Получится своеобразный лабиринт. К нижним и верхним брускам крепим заглушки для выбранного профиля профнастила.

Теперь на собранную раму устанавливаем гофрированные листы, окрашенные в черный цвет. Цвет может стать проблемой — нет у нас в продаже такого. Но выйти из положения можно, покрасив поверхность черной термостойкой краской.

Для крепления листов профнастила и одновременно, для устройства лабиринта нужно в местах стыка листов прибивать вертикальные планки. Только они не должны доходить до поперечных перекладин. Так будет воздух свободнее двигаться и эффективность его нагрева повысится.

Это уже почти финал

Закрепив листы профнастила, все стыки хорошо нужно загерметизировать. С боков заложить кусками пенополистирола, плотно забить щели чем-то, все это замазать герметиком. Тоже проделать внизу и вверху. С местами стыка листов все чуть проще: заполняем герметиком. Черный герметик, больше подходит по цвету, но это жаростойкий, дорогой. А те, что дешевле — красного цвета. Наверное, можно все залить силиконом, но в данном случае использован черный.

Теперь поверх профнастила набиваем каркас для стекла. Чем больше будет лист стекла, тем большую его толщину нужно брать. Это не очень хорошо с финансовой точки зрения. К тому же светопропускание у толстого стекла меньше. Потому решетку собираем под не очень большие фрагменты стекол. Слишком маленькие куски — это тоже нехорошо: много стыков. Много стыков — значит, через них может утекать тепло, и к тому же швы отнимают полезную площадь, через которую попадает в наш воздушный коллектор солнце. Чтобы бруски не портили картину, и также служили общему делу собирания тепла, их красим в черный цвет.

На готовую и высохшую решетку крепим стекла (можно использовать прозрачный пластик, но нужно смотреть чтобы он хорошо пропускал свет). Нормальная толщина стекла 3-5 мм. Все стыки заделываем силиконовым герметиком. Герметик распределить ровно не получилось, потому все заклеено еще и черным скотчем. Хотя, наверное, зря. Зато получилось красиво. Осталось только собрать воздуховод. Сложного тут ничего нет: приделываете гофро-рукав или собираете конструкцию из жести, к ней крепите вентилятор. В этом варианте был использован канальный, а крепить его пришлось при помощи кусков от старой велосипедной камеры. Вот и все, воздушный коллектор для отопления своими руками собран.

Плоский солнечный коллектор из шланга

Каждый, наверное, замечал, что в оставленном на солнце шланге вода сильно нагревается. И это можно использовать для нагрева горячей воды. Летом таким образом можно нагревать воду в бассейне или для дома. Зимой, к сожалению, ничего не выйдет, но идея проста до неприличия.

Некоторые умудряются греть воду в черной трубе, скрученной змейкой делать (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Просто сворачиваете черный (обязательно) шланг в плоскую бухту, закрепляете его каким-то образом и устанавливаете на крыше. Некоторые умельцы умудряются разложить его просто на черепице, другие делают небольшие кассеты из тонкого листового металла или фанеры. Красят кассеты в черный цвет, а на них уже закрепляют шланг. Крепить можно любым доступным методом. Хоть одиночными фиксаторами, хоть ленточными, можно использовать металлическую ленту и саморезы. Крепеж любой, но надежный — система работает с насосом, так что давление будет серьезное.

Способы крепления труб для тех, кому такая идея понравилась (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Несколько этих кассет размещаете на крыше. Концы заводите на две гребенки: подающую, где будет течь холодная вода и отводящую, где собираться будет уже нагретая. На подающем трубопроводе установлен циркуляционный насос. С системой, кажется, все понятно. Вот только учтите, что воды в каждой такой кассете будет прилично: не перегрузите кровлю.

Подробнее о солнечных коллекторах и их видах читайте тут. Возможно, вас заинтересует статья о солнечных батареях.

Вот еще один вариант в видео- формате самодельного солнечного коллектора. Для отопления дома зимой его нужно будет усовершенствовать, но для весеннего или осеннего варианта этот неплохо работает.

Тепловой коллектор своими руками

Идей и разных модификаций самодельных солнечных коллекторов немало. Это еще одна из них. Чуть измененная версия представленного выше варианта. Тут на обширном листе толстой фанеры закреплены трубки. Фанера предварительно окрашена в черный цвет. Трубы негибкие, потому использованы фитинги, схема укладки — змейка. Времени на сборку пошло немало. Все дело в правильном подключении. Для использования с естественной циркуляцией контур слишком длинный, потому обязательна установка циркуляционного насоса.

Этот плоский коллектор требует терпения: соединение труб на фитингах

Возможно, вам будет интересно, как сделать солнечную батарею своими руками.

Итоги

Все эти самодельные солнечные коллекторы легки в изготовлении и не требуют больших затрат. Но все конструкции идеальны, но это — рабочие модели. В каждом из них вы можете изменить то, что вам кажется неправильным, и потом с полным правом говорить, что эту модель солнечного коллектора вы не только сделали своими руками, но и сами ее усовершенствовали.

Фотогалерея (6 фото):

Своими руками
? Существует несколько способов решения этого вопроса. Одним из самых простых с уверенностью можно назвать описанный ниже проект.

Воздушный солнечный коллектор из профнастила своими руками

В случае принятия решения о самостоятельном создании воздушного в доме, вы можете воспользоваться очень простым вариантом. В первую очередь необходимо сделать в стене отверстия, которые послужит проводником свежего воздуха и выхлопа горячего.

  • толщина боковых стенок — 12 мм;
  • толщина задней стенки — 7 мм.

В результате размер короба получится 1800 х 1200 х 150 мм.

Для создания короба целесообразным будет использование влагостойкой фанеры.

При желании, вы можете делать корпус по своим, индивидуальным размерам.

На заднюю стенку, по периметру необходимо прикрепить брус размерами 40 х 40 мм, и уложить на него минеральную вату, слоем в 40 мм.

Затем необходимо зашить короб профнастилом из металла и окрасить его матовой черной краской (термостойкой). Профнастил H-57 купить можете в любом строительном магазине.

Внутри необходимо прибить планки из дерева (своеобразный лабиринт) по размеру от стенки до стекла. Для того чтобы поступал свежий воздух, делаем отверстие на боковой стенке.

Остеклить теплогенератор созданный своими руками, можно при помощи старых оконных рам.

Для защиты коллектора от попадания насекомых следует на впускное окно установить фильтр или сетку.

Воздушный солнечный коллектор своими руками — быстрый и простой способ

Следует отметить, что данная система не будет давать высоких температур, поскольку воздух подается непосредственно с улицы. Однако небольшой подогрев все-таки будет ощущаться.

На выходе, коллектор, созданный своими руками ориентировочно будет давать следующую температуру:

  • температура воздуха на улице + 10 0 С — на выходе в помещение показатель будет составлять около +55 0 — +65 0 С;
  • если температура на улице + 5 0 С, то выходная составит примерно + 35 0 — + 450 С.

Усовершенствуя солнечный коллектор мы установили внутри дома, на задней части солнечного нагревателя вентилятор с обратной заслонкой (100 кубических метров / час), в комплекте с регулятором скорости, термостат и термометр.

Схема подключения термостата.

Температура солнечного коллектора регулируется с помощью потенциометра R4.

Схема должна быть запитана с прямым током между 12В и 15В. я использовал выпрямитель, так как был один завалявшийся, который выдавал напряжение 18V, что было много, поэтому добавил стабилизатор напряжения 12V, но это не вошло в представленную схему.

Конечно же данный способ обогрева помещения не даст сверхвысоких температур, однако простота создания, незначительные затраты и небольшое повышение температуры на выходе делают этот вариант привлекательным для создателей систем обогрева помещений своими руками.

Что такое солнечный коллектор

Задача солнечного коллектора – собрать тепловую энергию солнечного излучения и передать ее
какому-либо веществу, которое далее передаст ее
«адресату». Это вещество называется теплоносителем и в качестве которых могут выступать либо жидкости (чаще всего это вода), либо газы (почти всегда это воздух).

Вода является более эффективным теплоносителем, так как ее
теплоемкость
гораздо выше, чем воздуха, но ее
применение связано с определенными
трудностями: сброс излишнего тепла летом или защита от замерзания зимой. Воздух не сможет передать такое количество энергии, зато конструкция воздушных коллекторов гораздо проще, они гораздо надежнее
и безопасней. Да и сделать солнечный воздушный коллектор своими руками гораздо проще, чем водяной. Кстати, именно воздух является первым теплоносителем, который стал применять человек. Какие преимущества есть у воздуха, как у теплоносителя:

  • Воздух не подвержен замерзанию и закипанию.
  • Воздух не обладает токсичностью.
  • Воздух не надо наделять какими-то особыми качествами (в водных системах добавляют антифризы), он всегда доступен.

Воздушные широко применяются в системах воздушного отопления как жилых зданий, так и подвалов, гаражей, хранилищ. В каких именно странах воздушные гелиоустановки применяются наиболее широко, очень красноречиво свидетельствует диаграмма.

Видно, что наиболее экономически развитые страны нисколько не пренебрегают возможностями Солнца по нагреву воздуха. А мы, увы, пока входим в число многих 4,3% прочих.

Устройство и принцип работы воздушного солнечного коллектора

Солнечный воздушный коллектор состоит из нескольких основных частей:

  • Вся конструкция коллектора помещена в прочный и герметичный корпус, который обязательно снабжен
    тепловым изолятором. Тепло, попавшее внутрь коллектора не должно «утекать» наружу.
  • Главная деталь любого коллектора – это солнцеприемная
    панель, которую еще
    называют поглотителем или абсорбером. Задача этой панели принять
    солнечную энергию, а затем передать ее
    воздуху, поэтому она должна быть изготовлена из материала с наибольшей теплопроводностью. Такими свойствами из доступных в быту являются медь и алюминий, реже сталь. Для лучшей теплоотдачи нижнюю часть абсорбера делают как можно большей площади, поэтому могут применяться ребра
    , волнистая поверхность, перфорация и другие способы. Для лучшего поглощения солнечной энергии приемная
    часть абсорбера окрашивается в темный
    матовый цвет.
  • Верхняя часть коллектора герметично закрывается прозрачной изоляцией в качестве которой может применяться закаленное
    стекло или оргстекло, или поликарбонатное стекло.

Ориентируют на юг и придают поверхности такой наклон, чтобы максимальное количество солнечной энергии попадало на поверхность. Как говорят специалисты – для максимальной инсоляции. Холодный наружный воздух естественно
или принудительно попадает в приемную
часть, проходит через ребра
абсорбера и выходит
с другой части, снабженную
фланцем для стыковки с воздуховодом, ведущим внутрь отапливаемого помещения. Стоит отметить, что вариантов конструкций солнечных коллекторов существует масса и вышеописанная показана только для примера.

Воздушное отопление при помощи солнечных коллекторов не может в нашей климатической зоне полностью заменить основное отопление, но оно будет очень хорошим подспорьем даже в морозные зимние солнечные дни.

Цены на популярные модели солнечных коллекторов

Солнечные коллекторы

Определение места установки и доступной площади

Прежде всего, надо определиться с местом установки солнечного воздушного коллектора, так как это сильно может повлиять на его производительность. При этом следует учесть несколько факторов:

  • Воздушный солнечный коллектор следует располагать как можно ближе к тому месту, куда будет поступать подогретый воздух, так как потери в воздуховодах могут стать такими, что применение коллектора окажется нецелесообразным.
  • Коллектор следует располагать на южной стороне дома или другого строения и по возможности под определенным
    наклоном, обеспечивающим максимальную инсоляцию. Если это недоступно, то надо стараться установить как можно ближе к южной стороне. Зависимость инсоляции от азимута и угла установки показана на
    диаграмме.

  • Окружающие предметы, здания строения и растения не должны мешать естественному освещению поверхности коллектора.

В выбранном месте, отвечающим всем
условиям, следует посмотреть какой площади солнечный коллектор можно разместить. Очевидно, что чем больше будет площадь коллектора – тем он будет производительней.

Выбор конструкции абсорбера коллектора

Абсорбер (поглотитель) – важнейшая часть любого солнечного коллектора и от его конструкции во многом будет зависеть производительность. У заводских моделей применяются детали из специальных сплавов, имеющих особое высокоселективное покрытие, но это в основном и определяет высокую цену. Наша же задача – найти такой материал, который доступен и, тем не менее, будет хорошо справляться со своей функцией – улавливать солнечное тепло и передавать его воздуху.

И таким доступным материалом является обычная алюминиевая банка из-под Кока-Колы, пива или других напитков. Как собрать нужное количество пустой тары мы описывать не будем, а лучше сосредоточимся на тех замечательных свойствах, которые позволяют использовать алюминиевые банки в качестве абсорбера:

Алюминиевая банка для напитков — идеальный материал для абсорбера коллектора

  • Во-первых, банки изготовлены из алюминия (очень редко встречаются стальные), а он имеет очень высокую теплопроводность.
  • Во-вторых, все банки из-под любых напитков имеют одинаковые размеры: нижний диаметр 66 мм, верхний диаметр 59 мм, высота у банки 0,5 л
    – 168 мм.
  • В-третьих, банки сделаны таким образом, чтобы в упаковке они размещались друг
    над другом
    , то есть они замечательно стыкуются.
  • И, наконец, тонкий алюминий, из которого сделаны банки, легко обрабатывается доступным инструментом
    .

По мере накопления нужного количества алюминиевых банок их надо тщательно отмывать с моющим средством и просушивать. Иначе в дальнейшем они будут источать неприятный запах, с которым будет справиться сложнее.

Изготовление корпуса коллектора и его теплоизоляция

В зависимости от доступной площади размещения коллектора рассчитываются его габаритные размеры. В данной статье предлагается сделать солнечный воздушный коллектор размером 8
на 8 алюминиевых банок 0,5 л, что по габаритным размерам составит примерно 1400*670 мм. Одного листа фанеры толщиной 21 мм стандартного размера 1525*1525 мм хватит на изготовление всего солнечного коллектора, а толщина фанеры обеспечит необходимую прочность и жесткость
конструкции.

Для изготовления корпуса необходимо:

Тщательно разметить лист фанеры. Для коллектора понадобится:

  • Задняя стенка размером 1400
    *670 мм.
  • Две боковые стенки 1400*116 мм.
  • Две торцевые стенки 630*116 мм.
  • Две направляющие для банок 630*116 мм.

При разметке стоит учесть то, что для дальнейшей обработки краев
деталей надо давать припуск по 3-5 мм с каждой стороны. Чтобы нарезка происходила без сбоев
лучше линии прочерчивать ярким маркером.

Резать фанеру лучше всего дисковой пилой, причем
чем меньше будут зубья у диска – тем лучше. Для более ровного реза

можно воспользоваться направляющей, в качестве которой можно использовать лист ДСП
с заводской кромкой. Направляющую можно притянуть к листу фанеры струбцинами.

Если рез
будет идти поперек
волокон, то лучше предварительно острым ножом по металлической линейке прорезать верхний слой, так меньше будет сколов. После раскроя листа на детали если кромки неровные – их можно обработать фрезерной машиной по шаблону до идеально ровных и перпендикулярных.

Пришло время собирать каркас. Для этого надо:

  • К задней стенке коллектора прикрепить две боковые стенки. Крепить можно мебельными шурупами 6,3*50 мм – их еще
    называют конфирматами
    . Только перед этим обязательно надо предварительно пройтись сверлом диаметром 4 мм. Для крепления можно использовать и обычные шурупы, и различные уголки. Коллектор должен иметь герметичный корпус, поэтому целесообразно промазывать скрепляемые поверхности силиконовым герметиком.

  • К задней стенке, а затем и к боковым крепятся торцевые стенки. После этого проверяется правильность сборки и размеры.

Задние и боковые стенки коллектора необходимо обязательно утеплить и для этого как нельзя лучше подходит экструдированный пенополистирол (ЭППС) толщиной 2 см.
Перед тем как приклеивать утеплитель к стенкам, необходимо обработать фанеру антисептическим средством или просто покрасить, так как в этих местах может конденсироваться влага.

Листы ЭППС можно приклеить к поверхности фанеры монтажной пеной, акриловыми «жидкими гвоздями», клеем «Мастер», клеем «Момент», — в любом случае он будет надежно
держаться. Главное, чтобы в описании клея пенопласт был указан в качестве одной из склеиваемых поверхностей. Во время клейки утеплителя надо добиться того, чтобы все стыки были полностью закрыты. При необходимости в дальнейшем они могут «задуваться» монтажной пеной.

После того как вся внутренняя поверхность коллектора будет утеплена, ее
можно обклеить отражающей теплоизоляцией, которая представляет собой основу из стеклоткани или вспененного полиэтилена и алюминиевую фольгу. Очень часто эти материалы имеют клеящую основу, что очень удобно, а если нет, то можно приклеить на любой подходящий для этого состав. Стыки обязательно надо проклеить алюминиевым скотчем.

Изготовление направляющих для абсорбера

Чтобы колонны из алюминиевых банок точно держали свою геометрию, необходимо изготовить для них направляющие. Для этого ранее были вырезаны два куска фанеры 630*116 мм, которые надо разметить и высверлить следующим образом:

  • От верхней части отступить 53 мм и прочертить линию параллельную длинной стороне.
  • Полученную линию разделить на 9 равных отрезков, то есть по 70 мм, поставить метки. Они будут центрами отверстий.
  • Сверлом для дерева коронка-чашка диаметром 57 мм надо высверлить отверстия в фанере. Но перед этим лучше померить в нижней части банки диаметр опорного кольца устойчивости, так как размеры могут варьироваться. При необходимости выбрать другое сверло. Банка должна входить в отверстие достаточно плотно. При работе на сверло сильно не нажимают и периодически дают ему отдохнуть.
  • Аналогично делается разметка на верхней направляющей. Диаметр головной части банки немного больше (57,4), чем заднего опорного кольца, поэтому перед высверливанием лучше померить его штангенциркулем и подобрать соответствующую коронку-чашку, а после примерить верх банки.

Изготовление абсорберов

Для подготовки банок к монтажу следует выполнить ряд операций:

  • Все банки надо проверить постоянным магнитом. Очень редко, но встречаются банки из стали, которые надо отсортировать.
  • В верхней части банки ножницами по металлу делаются надрезы от от
    верстия к краям, а затем эти «язычки» заправляются внутрь. Работать следует в перчатках, чтобы избежать порезов от острых краев
    алюминия. Направить острые язычки внутрь банки и выровнять края отверстия поможет кусок полимерной трубы, зажатой в тисках. Подобным образом обрабатываем все 64 банки.

  • Настало время заняться нижней частью. Для этого коническим сверлом по металлу в донышке просверливаются три отверстия диаметром примерно 20 мм расположенные под 120° друг к другу. Для того чтобы не помять банку, ее
    надо поместить в упругую оправку (например, кусок трубной изоляции) и не сжимать сильно руками. Так
    обрабатываются все банки.

  • Для склеивания банок лучше всего воспользоваться высокотемпературным клеем-герметиком High Heat Mortar на основе силикатного цемента
    . Его применяют для герметизации печей, каминов, дымоходов. Возможно, его огнестойкость для коллектора будет избыточной, но «запас карман не тянет».

  • Для того чтобы банки во время склеивания выдерживали линию, надо изготовить шаблон из двух ровных досок, скрепленных
    между собой под углом в 90°. Для прилегания банок к поверхности шаблон ставят наклонно и опирают о стену.

  • Перед склеиванием банки обезжиривают любым доступным растворителем (ацетон, № 646, 647). Эту работу лучше делать на улице.
  • Перед началом следующего этапа на руки надо надеть резиновые перчатки, а рядом иметь емкость
    с водой. Склеиваемые поверхности увлажняются, из пистолета выдавливается ровной «колбаской» клей-герметик на нижнюю часть банки, а затем она стыкуется с верхней частью банки, находящейся ниже.

  • Увлажненным
    пальцем в перчатке разравнивается выдавившийся клей так, чтобы весь стык и поверхность рядом с ним была укрыта клеем. Затем все эти операции повторяются для всех банок одного столбика (8 штук). После этого все банки ставятся в шаблон, выравниваются и прижимаются сверху грузом.
  • После того как к
    лей затвердеет, столбик снимают и аккуратно укладывают на горизонтальную поверхность. Подобным образом собирают другие столбики из банок.

  • Пока полностью высыхают заготовки можно окрасить заднюю стенку солнечного коллектора и направляющие для банок в черный
    матовый цвет. В хороших автомагазинах всегда можно найти такую краску, предназначенную для глушителей или тормозных барабанов.

  • Боковые стенки коллектора окрашивать не надо, поэтому их надо закрыть газетами, прикрепленными
    малярным скотчем. После обезжиривания поверхностей краску наносят в два слоя.

Сборка воздушного солнечного коллектора

  • Пора начать
    сборку батареи абсорбера. Для этого каждый столбик укладывается в соответствующую направляющую вначале снизу, а затем сверху. Перед стыковкой банки промазываются герметиком, а потом увлажненным
    пальцем герметик разравнивается. На этом этапе надо быть особенно внимательным. Собирать лучше на горизонтальной поверхности. После сборки и проверки всех соединений можно аккуратно стянуть две направляющие резиновым жгутом и оставить высыхать.
  • Когда вся конструкция поглотителя высохнет ее
    можно аккуратно поднять и поместить поверх короба так, чтобы расстояния сверху и снизу были одинаковыми. После этого делается разметка положения направляющих, ведь для их монтажа в короб придется
    вырезать канавку в утеплителе так, чтобы они плотно сели и уперлись
    в фанерный лист задней стенки. После монтажа направляющие планки крепятся с торцов через боковины мебельными шурупами-конфирматами
    . После этого все стыки заделываются герметиком.

  • Для входа и выхода воздуха сразу надо предусмотреть отверстия, которые лучше всего сделать в задней стенке. Лучше всего для этого воспользоваться готовыми решениями в системе пластиковых вентиляционных каналов, а именно пластины настенные с фланцем, которые можно легко вмонтировать в заднюю стенку в местах входа и выхода не занятых адсорбером. Для этого в фанерном листе и утеплителе прорезается прямоугольное отверстие по размерам пластины, а затем она крепится к стенке на шурупы через слой герметика.

  • Если возникнет необходимость перейти на круглый воздуховод, вмонтировать канальный вентилятор, сделать поворот и т. д., то в ассортименте производителей есть любые трубы и фасонные части, которые следует подгонять уже по месту.
  • Верхнюю и нижнюю лицевую часть солнечного коллектора в местах входа и выхода воздуховодов необходимо облицевать. Для этого очень хорошо подходит вагонка, но ее
    сначала надо обрезать точно по размеру, а потом подрезать утеплитель на боковых и торцевых стенках коллектора ровно на толщину вагонки. После этого она приклеивается на герметик, им же обрабатываются все стыки.

  • Для покраски коллектор ставится на упоры в положение близкое к вертикальному. Перед окраской поверхности обезжириваются и высушиваются. Краска наносится в несколько слоев
    до тех пор, пока она не укроет всю видимую поверхность. Каждый слой наносится так, чтобы не образовывались потеки. Поверхность должна получиться насыщенно-черной
    и матовой.

  • После высыхания краски самое время смонтировать переднее стекло. Для этих целей лучше всего подойдёт акриловое оргстекло или поликарбонатное стекло. Вначале лист ст
    екла прикладывается к поверхности, намечаются его размеры, а после уже он вырезается. Края сразу надо обработать наждачной бумагой и подогнать точно по размеру. Перед монтажом его надо тщательно очистить, особенно нижнюю поверхность и поместить в отсек с адсорбером несколько пакетиков с силикагелем. Он предотвратит появление конденсата на внутренней поверхности стекла.
  • Перед тем как к
    репить стекло, надо все примыкающие к нему части: периметр короба и направляющие обработать герметиком. Причем
    необязательно герметик наносить на всю поверхность, достаточно только на торцы фанерных листов. Крепить лучше всего шурупами с пресс-шайбой, предварительно высверлив перед этим отверстия. Желательно еще
    и прикрыть кромку стекла специальным угловым мебельным профилем.

  • Для крепления воздушного солнечного коллектора, к нему можно прикрутить кронштейны на заднюю стенку. На этом сборка самого коллектора закончена.

Подключение солнечного воздушного коллектора

Воздушный солнечный коллектор может как интегрироваться в существующую систему вентиляции, так и работать совершенно отдельно. Даже при отсутствии принудительной вентиляции неумолимые физические законы все
равно будут «продвигать» нагретый воздух через коллектор, но процесс этот будет идти довольно вяло, поэтому желателен вентилятор с производительностью не менее 150 кубических метров в час.

Применение вентилятора обнажает два важных вопроса:

  1. Где вентилятор ставить: на входе или выходе коллектора? Если коллектор поднимет температуру на выходе до 60-70 °C (а такое
    вполне возможно
    ), то вентилятор, стоящий там долго не протянет. С другой стороны – вентилятор, стоящий на улице подвергается атмосферным воздействиям и им сложнее управлять. В большинстве случаев его все-таки
    ставят внутри помещения, а в жаркие дни, когда воздух и так нагрет – вентилятор просто не включают либо подключают его через тепловое реле.

  1. Применение вентилятора заставляет сомневаться некоторых скептиков в целесообразности воздушного отопления. Не проще ли электроэнергию, потраченную на вращение двигателя вентилятора, направить на подогрев помещения? Но практика показывает, что вышеописанная конструкция коллектора все
    равно эффективна и выгодна. Разница температур наружно воздуха и на выходе из коллектора может достигать 35 °C.

При эксплуатации воздушного коллектора возникает еще
один резонный вопрос: в ночное время, когда инсоляции коллектора нет, даже при неработающем вентиляторе холодный воздух будет проникать в помещение. Решение этого вопроса довольно простое. Среди комплектующих для вентиляционных систем можно найти специальные обратные клапаны
, которые открываются только под напором воздушного потока. При неработающем вентиляторе клапан будет закрыт. Важно только правильно его установить, чтобы он не перекрывал воздуховод. Существуют и модели вентиляторов со встроенным клапаном, на которые следует обратить внимание.

Для быстрого прогрева теплым
воздухом можно продумать систему рециркуляции, когда воздух из помещения проходит через коллектор и возвращается в то же помещение. В этом случае оправдано ставить вентилятор, который будет нагнетать воздух в коллектор, а не создавать в нем
разрежение. Недостатком рециркуляции является отсутствие притока свежего воздуха.

Эксплуатация и уход за солнечным воздушным коллектором

Чтобы коллектор служил долго и безотказно необходимо соблюдать два простых правила:

  • Периодически надо очищать и промывать лицевое стекло солнечного коллектора.
  • В жаркие летние дни, когда нет надобности в подогреве воздуха, лучше накрыть коллектор плотной светлой тканью во избежание перегрева поверхности абсорбера.
  • Чтобы вентилятор не работал вхолостую, периодически стоит проверять плотность соединений воздуховодов и их целостность.

Узнайте, как , а также рассмотрите принцип и порядок сборки, из нашей новой статьи.

Заключение

Подводя итоги статьи, стоит обратить внимание на несколько пунктов:

  • Предложенная в этой статье модель солнечного воздушного коллектора доказала на практике свою эффективность и успешно эксплуатируется во всем мире.
  • По желанию можно изготовить более мощный солнечный коллектор или соединить их несколько последовательно.
  • Воздушные солнечные коллекторы можно использовать периодически. Например, ранней весной или для сушки сельскохозяйственной продукции осенью.
Видео: Как сделать воздушный солнечный коллектор (англ)
Видео: Слайд-шоу об изготовлении солнечного коллектора из алюминиевых банок


Воздушный солнечный коллектор для отопления дома своими руками

Как выполнить солнечный коллектор

Разные солнечные коллекторы возникли на рынке очень много давно. Это устройства, которые применяют солнечную энергию чтобы нагреть воду на бытовые нужды. Но получить востребовательность среди клиентов им мешает большая цена, это беда всех экологически чистых источников энергии. К примеру, общие расходы на покупку и процесс установки установки, что обеспечит нужды средней семьи, составят 5000$. Но решение нашлось: можно создать солнечный коллектор собственными руками из доступных по стоимости материалов. Какими способами это осуществить, будет рассказано в этом материале.

Как не прекращает работу солнечный коллектор?

Рабочий принцип коллектора построен на поглощении (абсорбции) тепловой солнечной энергии специализированным приемным устройством и передачей его с небольшими потерями тепловому носителю. В качестве приемника применяются медные или трубки из стекла, покрашенные в черный цвет.

Ведь известно, что прекраснее всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Носителем тепла очень часто выступает вода, порой – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отапливания дома и горячего водообеспечения бывают подобных видов:

  • воздушные;
  • водяные плоские;
  • водяные вакуумные.

Среди других воздушный солнечный коллектор выделяется конструктивной простотой и, исходя из этого, самой небольшой стоимостью. Он собой представляет панель – приемник радиации солнца из металла, заключенный в герметичный корпус. Лист стали для лучшей отдачи тепла снабжен с задней стороны ребрами и уложен на днище с теплоизоляцией. В передней части установлено прозрачное стекло, а по обоим бокам корпуса есть проемы с фланцами для подсоединения воздушных каналов или других панелей, как показано на схеме:

Воздух, поступающий через проем с одной стороны, проходит между стальными ребрами и, получив от них тепло, выходит со второй.

Нужно сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет собственные специфики. Из-за их низкой эффективности для обогревания помещений необходимо использовать несколько аналогичных панелей, соединенных в батарею. Также, обязательно потребуется вентилятор, так как воздух который нагрелся из коллекторов, присутствующих на кровле, своими силами вниз не пойдёт. Важная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Обычное устройство и рабочий принцип дают возможность исполнять изготовление коллекторов воздушного типа собственными руками. Но понадобится много материала для нескольких коллекторов, а разогреть воду при их помощи все равно не выйдет. В связи с этими причинами домашние мастера любят заниматься водяными нагревателями.

Конструкция плоского коллектора

Для самостоятельного изготовления самый большой интерес представляют плоские солнечные коллекторы, предназначающиеся для нагрева воды. В металлическом корпусе или сплава алюминия четырехугольной формы размещен тепловой приемник — пластина с запрессованным в ней змеевиком из медной трубки. Приемник делается из алюминия или меди, покрытой поглощательным слоем черного цвета. Как и в прошлом варианте, снизу пластина отгорожена от дна слоем материала для теплоизоляции, а роль крышки играет крепкое стекло или поликарбонатный материал. Ниже на рисунке нарисовано устройство солнечного коллектора:

Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его тепловому носителю, двигающемуся по трубкам (вода или антифриз). Стекло исполняет 2 функции: пропускает к теплообменному аппарату радиацию солнца и служит защитой от осадков и ветра, уменьшающих продуктивность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы в середину не попадала пыль и стекло не теряло светопроницаемости. Снова же, тепло лучей солнца не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого может зависеть производительная работа солнечного коллектора.

Этот вид – очень распространенный среди потребителей из-за хорошего соотношения цена — качество, а среди домашних умельцев — из-за причины относительно несложной конструкции. Но использовать такой коллектор для отапливания можно только на юге, с уменьшением температуры воздуха снаружи его продуктивность существенно падает из-за высоких потерь тепла через корпус.

Устройство вакуумного коллектора

Еще 1 вид водяных солнечных нагревателей делается с использованием новейших технологий и авангардных технических решений, а поэтому относится к высокой категории цен. Подобных решений в коллекторе реализовано два:

  • теплоизоляция при помощи вакуума;
  • применение энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при отрицательной температуре.

Замечательный вариант обезопасить абсорбер для коллектора от потерь тепла – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена в середину колбы из крепкого стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через какую течет тепловой носитель. Что происходит: хладагент под лучами солнца закипает и обращается в пар, он подымается по трубке вверх и от соприкасания с носителем тепла сквозь тонкую стенку опять переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:

Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает намного больше энергии тепла, чем при простом нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, чем ее удельная теплоемкость, а поэтому вакуумные солнечные коллекторы очень продуктивны. Конденсируясь в трубе с проточным носителем тепла, хладагент передает ему всю теплоту, а сам течет вниз за новой порцией солнечной энергии.

Благодаря собственному устройству вакуумные нагреватели не боятся невысоких температур и берегут собственную трудоспособность даже на морозе, а поэтому используют на севере. Интенсивность водонагрева в данном случае меньше, чем летом, так как в зимний период на землю поступает меньше тепла от солнечных лучей, часто мешает облачность. Ясно, что сделать колбу из стекла с откачанным воздухом дома просто невозможно.

Примечание. Есть вакуумные трубки для коллектора, заполняемые прямо носителем тепла. Их минус – методичное подключение, при поломке одной колбы понадобится менять весь бойлер.

Как сделать солнечный коллектор?

Перед тем как начать работу, необходимо сформироваться с размерами грядущего водонагревательного аппарата. Сделать правильный расчет площади теплопередачи сложно, многое зависит от интенсивности излучения солнца в этом регионе, размещения дома, материала нагревательного контура и так дальше. Правильным будет сказать, что чем больше тепловой коллектор, тем лучше. Однако, его габариты наверное обходятся местом, где предполагается его ставить. Значит, нужно исходить из площади данного места.

Корпус большого труда не составит сделать из древесины, проложив на днище слой пенополистирола или ваты на минеральной основе. Также для данной цели хорошо применять створки устаревших окон из дерева, где сбереглось хотя бы одно стекло. Выбор материала для приемника тепла внезапно широк, чего только не применяют мастера-умельцы, чтобы собрать коллектор. Вот список распространенных вариантов:

  • тонкостенные медные трубки;
  • разные полипропиленовые трубы с тонкими стенками, лучше всего черного цвета. Отлично подойдёт полиэтиленовая РЕХ труба для водомерного узла;
  • внешний трубный змеевик старого холодильника;
  • трубки из алюминия. Правда, объединять их труднее, чем медные;
  • радиаторы панельные из стали;
  • черный садовый шланг.

Примечание. Не считая указанных, есть много экзотических версий. К примеру,воздушный солнечный коллектор из пивных банок или бутылок из платика. Такие же прототипы выделяются необычностью, но просят существенного вложения труда при сомнительной отдаче.

В собранный корпус из дерева или старую оконную створку с приделанным дном и уложенным теплоизолятором нужно уместить лист металла, накрывающий всю территорию грядущего нагревателя. Отлично, если найдется лист алюминия, но подойдёт и тонкая сталь. Ее следует покрасить в черный цвет, а потом положить трубы в виде змеевика.

В не сомнения, коллектор чтобы нагреть воду прекраснее всего выйдет из труб сделанных из меди, они прекрасно передают тепло и будут служить долгое время.Полотенцесушитель плотно прикрепляется к металическому экрану скобками или любым остальным доступным способом, наружу выводятся 2 штуцера для водоподачи.

Так как это плоский, а не вакуумный коллектор, то поглотитель тепла необходимо закрыть сверху прозрачной конструкцией – стеклом или прозрачным пластиком. Заключительный легче отделывается и лучше в работе, не разобьется от ударов града.

После сборки солнечный коллектор нужно установить на место и присоединить к накопительному бачку для воды. Когда дают возможность условия монтажа, то можно организовать естественную движение воды по замкнутому контуру между бачком и нагревателем, в другом случае в систему включается циркулярный насос.

Заключение

Воплощать в жизнь домашнее отопление солнечными коллекторами, выполненными собственными руками, – симпатичная перспектива для большинства владельцев дома. Обитателям южных районов данный вариант более доступен, только придется заполнить систему антифризом и как необходимо утеплить корпус. На севере рукодельный коллектор сможет помочь подогреть воду на хознужды, но для обогревания дома его не хватит. Проявляется холод и короткий световой день.

Воздушный солнечный коллектор для отапливания дома

Воздушные коллекторы в зимнее время года уменьшают топливный расход (газа, электричества), на котором не прекращает работу котёл до 52%. Летом модуль не прекращает работу на поддержание влажностного климата и кондиционирование помещений.

Как устроен воздушный коллектор

Рабочий принцип построен на обычных физических законах. Лучи солнца проникая в атмосферу земли почти не отдают тепла. Нагрев воздуха происходит как только ультрафиолетовое излучение проникает на твёрдые поверхности. Под воздействием лучей солнца грунт и остальные предметы греются. Происходит теплообмен.

Устройство воздушных солнечных коллекторов применяет описанное явление, накопляя тепло и направляя его в пространство помещения. В конструкции присутствуют следующие детали:

  • корпус с тепловой изоляцией;
  • нижний экран, абсорбер;
  • отопительный прибор с накопляющими ребрами;
  • верхняя часть из силикатного стекла или поликарбонатного пластика.

В конструкцию коллектора входят вентиляторы. Главное предназначение: нагнетание воздуха который нагрелся в помещения для жилья. Во время работы вентиляторов формируется понудительная конвекция, благодаря которой холодные массы воздуха поступают в блок коллектора.

Принцип обогревания и его результативность

Абсорберы воздушных коллекторов выполняют черного цвета, для увеличения интенсивности нагрева под влиянием излучения солнца. Температура окружающей среды в коллекторе может достигать 70-80°С. Тепла с избытком хватает для настоящего обогревания помещений скромной площади.

Рабочий принцип воздухонагревателя следующий:

  • воздух закачивается с улицы в корпус коллектора принудительным способом;
  • в середине блока установлены абсорберы, отражающие тепло, поднимающие температуру в середине ящика до 70-80°С;
  • происходит нагрев воздуха;
  • разогретые массы воздуха принудительно нагнетаются в обогреваемого помещения.

В фабричных моделях обеспечение воздушной циркуляции выполняется с помощью вентиляторов, включенных к фотоэлектрическим панелям. Как только УФ излучение становится достаточно интенсивным, чтобы выработать определенное количество электрической энергии, турбины включаются. Коллекторы начинают работать на обогрев. В зимний период интенсивность излучения Солнечного света уменьшается.

Система солнечного воздушного обогревания возмещает около 30% требуемого для строения тепла. Полная окупаемость достигается на протяжении 2-3 лет. Если взять во внимание, что рабочий принцип связан с применением установки и для чистого воздуха, а на протяжении года формируется около 4000 кВт, правильность применения становится еще очевиднее.

В Европе большое распространение получило конструкторское решение «солнечная стенка». Конструкция состоит в следующем:

  • в здании одна из стен делается из накопляющего материала;
  • перед панелью ставится перегородка из стекла;
  • на протяжении дня тепло собирается, после этого отдается в пространство помещения ночью.

Для усиления конвекции, солнечный коллектор выполняется не на всю стенку. Вверху и внизу предполагают раздвигающиеся шторки.

Солнечный коллектор — водяной или воздушный

Как и из чего выполнить воздушный коллектор

Главное положительное качество солнечных воздухонагревателей, в простоте конструкции. Если появится желание можно создать рукодельное солнечное отопление воздушное приватного дома, потратив на это мало средств.

Для начала понадобится выполнить расчеты продуктивности, потом выбрать вид конструкции и подобрать материалы для производства. Корпус и абсорберы можно сделать из средств находящихся под рукой, значительно сэкономив бюджет.

Как выполнить расчёты коллектора

Вычисления делаются так:

  • каждый м? от площади коллектора даст 1,5 кВт/час энергии тепла, при условиях, что будет солнечная погода;
  • для настоящего обогревания помещения требуется 1 кВт энергии тепла на 10 м?.

Примерный расчет мощности покажет, что для отапливания дома для жилья на 100 м? следует установить коллекторы общей площадью 7-8 м?. Для оснащения самой большой продуктивности нужно определить сторону дома с самой большой интенсивностью излучения ультрафиолета. Опыт говорит, что хорошее место для установки — это кровельный скат или южная стенка строения.

Типы конструкции коллектора

Классификация выполняется по различиям корпуса коллекторов. Заводской воздухонагреватель в большинстве случаев имеет надувной каркас, с 2-мя снимающимися панелями. Если понадобится модуль легко убирается, разбирается и переносится в иное место. Выполнить собственными руками конструкцию надувного типа вряд ли выйдет.

Дома исполняют сборку неразборного корпуса. Это ящик из дерева с абсорбером, отопительным прибором и верхним прозрачным экраном. Во время изготовления применяют подручные средства: профилированый настил, металлические пивные банки, силикатное стекло.

Материалы для производства коллектора

Для нагнетания воздуха в обогреваемого помещения устанавливают 2-4 вентилятора. Подходят кулеры, снятые со старого компьютера.

Домашнее отопление солнечным коллектором, изготовленным собственными руками

Главной задачей солнечного коллектора считается переустройство получившейся от солнечных лучей энергии в электричество. Рабочий принцип и конструкция оборудования несложные, благодаря этому технически выполнить его легко. В основном, получившуюся энергию применяют для обогрева строений. Изготовление солнечного коллектора для отапливания дома собственными руками Начать надо с выбора всех деталей.

Домашнее отопление при помощи изменения энергии солнца в электрическую применяется, в основном, в качестве добавочного теплового источника, а не ключевого. С другой стороны, если установить конструкцию внушительной мощности, а все приборы в доме переделать под электричество, тогда можно обойтись только солнечным коллектором.

Но никогда не забывайте, что теплоснабжение при помощи солнечных коллекторов без добавочных источников тепла можно исключительно в южных регионах. При этом панелей должно быть довольно много. Их нужно располагать поэтому, чтобы на них не падала тень (к примеру, от деревьев). Разместить панели следует лицевой стороной по направлению, максимально освещаемом солнцем в течении дня.

Хоть сейчас есть много разновидностей подобных устройств, рабочий принцип у всех аналогичный. Каждая схема забирает энергию солнца и передаёт её потребителю, собой представляет контур с последовательным размещением приборов. Комплектующими, производящими электрическую энергию, являются фотоэлектрические панели или коллекторы.

Коллектор состоит из трубок, которые постепенно соединены со входным и отверстием для выхода. Также они могут размещаться в виде змеевика. В середине трубок находится техническая вода или смесь воды и антифриза. Порой они наполняются просто потоком воздуха. Циркуляция выполняется благодаря физическим явлениям, таким как исчезновение, изменение агрегатного состояния, давление и плотность.

Абсорберы исполняют функцию сбора солнечной энергии. Они имеют вид сплошной пластины металла чёрного цвета либо конструкции из большинства пластин, соединённых между собой трубками.

Для производства крышки корпуса применяют материалы с большой пропускной способностью света. Очень часто это либо акриловое стекло, либо закалённые виды силикатного стекла. Порой применяются полимеры, но изготовление коллекторов из пластика не рекомендуется. Это связывают с его большим расширением от нагревания солнцем. В результате может случиться разгерметизация корпуса.

Если система будет использоваться только осенью и весною, то в виде теплоносителя можно применять воду. Но в зимнее время её нужно поменять на смесь антифриза и воды. В традиционных конструкциях роль носителя тепла играет воздух, который двигается по каналам. Их можно создать из обыкновенного профилированного металлического листа.

Если коллектор нужно ставить для обогревания маленького строения, которое не подключено к независимой отопительной системе приватного дома или централизованным сетям, то подходит обычная система с одним контуром и ТЕНОМ в её начале. Схема обычная, но правильность её установки оспаривается, так как работать она будет только солнечным летом. Но для её функционирования не понадобятся циркулярные насосы и добавочные нагреватели.

При 2-ух контурах все намного проблематичнее, но кол-во дней, когда станет активно вырабатываться электрическая энергия, становится во много раз больше. При этом коллектор будет обрабатывать лишь один контур. Значительная часть нагрузки возлагается на одно устройство, которое не прекращает работу на электрической энергии или другом виде топлива.

Хоть продуктивность устройства зависит от численности солнечных деньков в году, а стоимость на него завышена, оно все равно пользуется огромной популярностью среди населения. Не меньше распространённым считается производство солнечных теплообменных аппаратов собственными руками.

Гелиосистемы классифицируются по самым разным параметрам. Однако в приборах, которые можно сделать своими руками, необходимо смотреть на вид носителя тепла. Подобные конструкции можно поделить на 2 типа:

  • применение разных жидкостей;
  • воздушные конструкции.

Первые используются очень часто. Они более производительные и дают возможность прямо присоединить коллектор к системе отопления. Также популярна классификация по температуре, в границах которой может функционировать устройство:

  1. 1.

    Работающие в низкотемпературном диапазоне. Эти приспособления способны подогреть тепловой носитель максимум до 50 градусов. Используются они для подогрева воды в кабинах для душа, ваннах, в кухонной комнате, для огородного полива, а еще для увеличения комфорта в осенний и весенний период.

  2. 2. Среднетемпературный диапазон. Могут подогреть тепловой носитель до 80 градусов. Они очень часто применяются для оснащения работы оборудования для отопления в личных домах.
  3. 3. Высокотемпературные. Применяются в производительных цехах и прочих зданиях коммерческого назначения. Способны обогревать тепловой носитель до 200—300 градусов.

Заключительный вид гелиосистем не прекращает работу благодаря очень сложному принципу передачи энергии солнца. Оборудованию требуется много свободного места. Если расположить его на даче за городом, тогда оно занимает доминирующую часть участка. Для изготовления энергии потребуется необходимое оборудование, благодаря этому выполнить подобную солнечную систему своими силами будет почти что нереально.

Производственный процесс солнечного обогревательного прибора собственными руками довольно интересный, а готовая конструкция принесёт немало пользы хозяину. Благодаря данному устройству можно избавится от проблемы обогревания помещений, водонагрева и прочих главных бытовых задач.

Как пример можно привести созидательный процесс устройства отопления, какое будет поставлять воду которая нагрелась в систему. Самым доступным вариантом производства солнечного коллектора считается применение в качестве главных материалов бруска из дерева и фанеры, а еще древесно-стружечных плит. Как альтернативу можно применять профили из алюминия и листы металла, однако они обходятся дороже.

Все материалы обязаны быть влагостойкими, другими словами соответсвовать требованиям применения на чистом воздухе. Качественно сделанный и установленый солнечный коллектор послужит от 20 до тридцати лет. Поэтому материалы должны содержать нужные характеристики эксплуатации для использования в течении полного периода. Если корпус сделан из древесины или древесно-стружечных плит, тогда для увеличения служебного срока его наполняют водно-полимерными эмульсиями и лаком.

Сопутствующие материалы для производства можно либо приобрести на рынке в свободном доступе, либо выполнить конструкцию из материалов которые всегда под рукой, которые отыщутся в любом хозяйстве. Благодаря этому основное, на что ориентироваться, — это стоимость материалов и деталей.

Чтобы сделать меньше теплопотери, на днище короба ложится материал для изоляции. Для него можно применять вспененный полимер, минвату и т. п. Сегодняшняя промышленность предоставляет широкий выбор разных теплоизоляторов. К примеру, прекрасным вариантом станет применение фольги. Она не только устранит теплопотерю, но и будет отображать лучи солнца, а это означает, повысит нагрев носителя тепла.

В случае применения пенополистирола или полистирола для теплоизоляции можно вырезать для трубок канавки и устанавливать их аналогичным образом. В основном, абсорбер крепится к днищу корпуса и ложится по изоляционному материалу.

Теплоприемником солнечного коллектора выступает абсорбирующий компонент. Он собой представляет систему, которая состоит из трубок, по которой двигается тепловой носитель, и остальных деталей, изготавливающихся в большинстве случаев из листов меди.

Прекрасным материалом для трубчатой части считается медь. Но домашние мастера изобрели вариант подешевле — полипропиленовые шланги, которые сворачиваются в спиральную форму. Для подключения к системе при входе и выходе используются фитинги.

Подручные материалы и средства позволяется задействовать разные, другими словами фактически любые, которые есть в обиходе. Тепловой коллектор собственными руками можно сделать из старого холодильника, полипропиленовых и труб на основе полиэтилена, радиаторов панельного типа из стали и прочих подручных средств. Основополагающим фактором во время выбора теплообменного аппарата считается проводимость тепла материала, из которого он сделан.

Оптимальным вариантом для создания самодельного водяного коллектора считается медь. Она содержит самую большую проводимость тепла. Но применение медных трубок заместь полипропиленовых не значит, что устройство будет выдавать на порядок выше тёплой воды. На равных условиях медные трубки будут на 15—25% эффектнее, чем установка полипропиленовых заменителей. Благодаря этому использование пластика тоже считается целесообразным, стоит еще сказать, что он существенно дешевле меди.

Во время использования меди или полипропилена требуется делать все соединения (резьбовые и сварные) герметичными. Возможное размещение труб — параллельное либо в виде змеевика. Верх ключевой конструкции с трубками закрывается стеклом. При форме в виде змеевика сокращается количество соединений и, исходя из этого, возможное образование утечек, а еще обеспечивается одинаковое движение носителя тепла по трубкам.

Для покрытия короба можно применять не только стекло. В таких целях используют полупрозрачные, матовые или рифлёные материалы. Задействовать можно акриловые современные аналоги или литых пластиков.

Во время изготовления обычного варианта можно применять закалённое стекло или акриловое стекло, поликарбонаты и т. п. Прекрасной заменой станет использование полимерного этилена.

Главное не забыть учесть, что применение заменителей (рифлёных и поверхностей с матовым эффектом) содействует уменьшению пропускной способности света. В фабричных моделях используют для этого специализированное солярное стекло. Оно имеет чуть-чуть железа у себя в составе, что обеспечивает невысокую потерю тепла.

Чтобы создать накопительный бачок, можно применять любую ёмкость объёмом от 20 до 40 литров. Также используется схема с несколькими резервуарами, соединяющиеся между собой в одну систему. Бачок лучше всего теплоизолировать, в другом случае подогретая вода быстро остынет.

Если хорошо подумать, то аккумуляции в данной системе нет, а нагретый тепловой носитель приходится задействовать тот час же. Благодаря этому накопительная ёмкость применяется для:

  • поддержания давления в системе;
  • замены аванкамеры;
  • распределения воды которая нагрелась.

Конечно, что солнечный коллектор, изготовленный собственными руками дома, не обеспечит качество и результативность, отличительные для моделей производственного производства. Применяя только подручные материалы, о большом коэффициенте полезного действия не стоит и говорить. В промышленных образцах подобные характеристики в пару раз выше. Однако и материальные затраты станут тут значительно короче, так как применяются подручные средства. Выполненная собственными руками солнечная установка намного увеличит уровень удобства в доме за городом, а еще уменьшит затраты на прочие энергетические ресурсы.

Солнечный коллектор, пошаговая сборка гелиосистемы своими руками

Навигация по записям

Воздушный солнечный коллектор для отопления дома

Солнечные воздушные коллекторы применяются для дополнительного обогрева жилых или не жилых помещений в холодный период года, с помощью теплого воздуха, который нагревается за счет энергии солнца. В данном разделе вы узнаете, как сделать солнечный воздушный коллектор своими руками из подручных материалов и минимальными затратами.

  

Блок: 1/12 | Кол-во символов: 539
Источник: http://www. solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

Что такое коллектор и назначение солнечных коллекторов

Под солнечным коллектором понимают устройство, которое собирает энергию излучения, а затем перемещает накопленную теплоту потребителям. На практике используют еще один термин – гелиоколлектор.

По назначению солнечные установки (гелиоустановки) использования подразделяют:

  • гелиоконцентраторы – устройства, собирающие солнечную энергию в узкий поток. Их используют для плавки металла. В институте НПО «Физика-Солнце» (г. Ташкент) были разработаны и изготовлены плавильные печи, в которых достигнуты температуры более 5000…5500 °С;
  • солнечные батареи – устройства для преобразования излучения от Солнца в электрическую энергию;
  • гелиоопреснительные установки – машины, предназначенные для получения пресной воды из воды с высоким содержанием минеральных солей;
  • гелиосушильные установки – тепловые устройства, в которых осуществляется удаление влаги из овощей и фруктов с использованием энергии Солнца;
  • гелионагреватели (воздушный солнечный коллектор) – установки для передачи теплового потока от инфракрасного излучения к теплоносителям.

Блок: 2/9 | Кол-во символов: 1088
Источник: https://techsad.com/oborudovanie/solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami/

Принцип работы и конструкционные особенности

Современные гелиосистемы — один из видов альтернативных источников получения тепла. Они применяются в качестве вспомогательного отопительного оборудования, перерабатывающего солнечное излучение в полезную владельцам дома энергию.

Они способны полностью обеспечить горячее водоснабжение и отопление в холодное время года только в южных регионах. И то, если занимают достаточно большую площадь и установлены на открытых, не затененных деревьями площадках.

Несмотря на большое количество разновидностей, принцип работы у них одинаковый. Любая гелиосистема представляет собой контур с последовательным расположением приборов, и поставляющих тепловую энергию, и передающих ее потребителю.

Основными рабочими элементами являются солнечные батареи на фотоэлементах или солнечные коллекторы.  Технология сборки солнечного генератора на фотопластинах несколько сложнее, чем трубчатого коллектора.

В этой статье мы рассмотрим второй вариант — коллекторную гелиосистему.

Солнечные коллекторы пока служат вспомогательными поставщиками энергии. Полностью переключать отопление дома на гелиосистему опасно из-за невозможности прогнозировать четкое количество солнечных дней

Коллекторы представляют собой систему трубок, соединенных последовательно с выходной и входной магистралью или выложенных в виде змеевика. По трубкам циркулирует техническая вода, воздушный поток или смесь воды с какой-либо незамерзающей жидкостью.

Циркуляцию стимулируют физические явления: испарение, изменение давления и плотности от перехода из одного агрегатного состояния в другое и др.

Принцип действия солнечных коллекторов основан на получении и накапливании солнечной энергии, сообщаемой теплоносителю (+)

Сбор и аккумуляция солнечной энергии производится абсорберами. Это либо сплошная металлическая пластина с зачерненной наружной поверхностью, либо система отдельных пластин, присоединенных к трубкам.

Для изготовления верхней части корпуса, крышки, используются материалы с высокой способностью к пропусканию светового потока. Это может быть оргстекло, подобные полимерные материалы, закаленные виды традиционного стекла.

Для того чтобы исключить потери энергии с тыльной стороны прибора в короб укладывается теплоизоляция

Надо сказать, что полимерные материалы довольно плохо переносят влияние ультрафиолетовых лучей. Все виды пластика имеют достаточно высокий коэффициент теплового расширения, что часто приводит к разгерметизации корпуса. Поэтому использование подобных материалов для изготовления корпуса коллектора стоит ограничить.

Вода в качестве теплоносителя может применяться только в системах, предназначенных для поставки дополнительного тепла в осенне/весенний период. Если планируется круглогодичное использование гелиосистемы перед первым похолоданием техническую воду меняют на смесь ее с антифризом.

В воздушных гелиосистемах в качестве теплоносителя используется воздух. Каналы для его движения можно сделать из обычного профлиста (+)

Если солнечный коллектор устанавливается для обогрева небольшого строения, не имеющего связи с автономным отоплением коттеджа или с централизованными сетями, сооружается простейшая одноконтурная система с нагревательным прибором в начале ее.

В цепочку не включают циркуляционные насосы и нагревательные устройства. Схема предельно проста, но работать она может лишь солнечным летом.

При включении коллектора в двухконтурное техническое сооружение все гораздо сложнее, но и диапазон пригодных для применения дней существенно увеличен. Коллектор обрабатывает только один контур. Преобладающая нагрузка возлагается на основной отопительный агрегат, работающий на электроэнергии или любом виде топлива.

Для изготовления солнечного коллектора можно воспользоваться готовой схемой, можно построить собственную пилотную модель и опробовать ее на практике (+)

Несмотря на прямую зависимость производительности солнечных приборов от количества солнечных дней, они востребованы, и спрос на солнечные устройства стабильно повышается. Популярны они среди народных умельцев, стремящихся направить все виды природной энергии в полезное русло.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 4080
Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-svoimi-rukami.html

Использование солнечного воздушного коллектора для зимнего обогрева курятника

Обогрев курятника должен быть эффективным и экономным, и при желании затраты на обогрев можно сократить используя энергию солнца. А всего-то на стенке курятника необходимо соорудить не сложный солнечный воздушный коллектор.

подробнее…

Блок: 3/12 | Кол-во символов: 540
Источник: http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

Классификация по температурным критериям

Существует достаточно большое количество критериев, по которым классифицируют те или иные конструкции гелиосистем. Однако для приборов которые можно сделать своими руками и использовать для горячего водоснабжения и отопления, наиболее рациональным будет разделение по виду теплоносителя.

Так, системы могут быть жидкостными и воздушными. Первый вид чаще применим.

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Сборка коллектора из гофрированной трубы

Шаг 2: Окрашивание солнечного прибора в черный цвет

Шаг 3: Установка подводов для воздуха

Шаг 4: Изготовление крышки для солнечного прибора

Кроме этого часто используют классификацию по температуре, до которой могут нагреваться рабочие узлы коллектора:

  1. Низкотемпературные. Варианты, способные нагревать теплоноситель до 50ºС. Применяются для подогрева воды в емкостях для полива, в ванных и душевых в летнее время и для повышения комфортных условий в прохладные весенне-осенние вечера.
  2. Среднетемпературные. Обеспечивают температуру теплоносителя в 80ºС. Их можно использовать для обогрева помещений. Эти варианты наиболее подходят для обустройства частных домов.
  3. Высокотемпературные. Температура теплоносителя в таких установках может доходить до 200-300ºС. Используются в промышленных масштабах, устанавливаются для обогрева производственных цехов, коммерческих зданий и др.

В высокотемпературных гелиосистемах используется довольно сложный процесс передачи тепловой энергии. К тому же они занимают внушительное пространство, чего не может позволить себе большинство наших любителей загородной жизни.

Процесс изготовления их трудоемок, реализация требует специализированного оборудования. Самостоятельно сделать подобный вариант гелиосистемы практически невозможно.

Высокотемпературные солнечные батареи на фотоэлектрических преобразователях в домашних условиях сделать довольно сложно

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1854
Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-svoimi-rukami.html

Компактный, оконный, солнечный воздушный коллектор

При желании, можно сделать более практичный солнечный воздушный коллектор, который в любую минуту можно снять и отправить в кладовку, и с этим справится любая домохозяйка, не прибегая к помощи мужской силы.

подробнее…

Блок: 4/12 | Кол-во символов: 456
Источник: http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

Солнечный коллектор — водяной или воздушный

Каждый из нагревателей эффективен, отличается только основное предназначение и принцип работы:

  • Водяной коллектор — применяется для обеспечения потребностей в ГВС и низкотемпературных систем теплых полов. Эффективность работы в зимний период существенно снижается. Вакуумные и панельные коллекторы косвенного нагрева, подсоединенные к буферной емкости, продолжают аккумулировать тепло в течение всего года. Главный недостаток, высокая стоимость гелиоколлектора, монтажа и обвязки.
  • Воздушный вентиляционный коллектор — отличается простой конструкцией и устройством, которое при желании можно изготовить самостоятельно. Основное предназначение: обогрев помещений. Конечно, существуют схемы, позволяющие использовать полученное тепло для ГВС, но при этом эффективность воздушных коллекторов падает практически вдвое. Преимущества: низкая стоимость комплекта и установки.

Солнечные воздушные системы отопления работают только днем. Нагрев воздуха начинается даже в пасмурную погоду, при сильной облачности и во время дождя. Работа воздухонагревателей зимой не прекращается.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1120
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

Изготовление коллектора из пивных банок

Это практичная и дешевая альтернатива описанным выше моделям гелиосистем. Она характеризуется низкой себестоимостью, ведь главное – запастись достаточным количеством жестяных банок (это будет нетрудно для любителей «коки» или баночного пива).

Солнечный коллектор из алюминиевых банок

Обратите внимание! Банки обязательно должны быть из алюминия – этот металл обладает высоким теплообменом и устойчивостью к коррозии. Поэтому при подготовке проверьте каждую банку с помощью магнита.

Технология изготовления

Первый этап. Сначала проделайте в дне каждой банки по три отверстия, каждое размером с ноготь. Сверху сделайте вырез в форме звезды и отогните края наружу – это улучшит турбулентность подогретого воздуха.

Как сделать солнечный коллектор

Второй этап. Далее обезжирьте банки и сложите их в трубы соответствующей длины (в зависимости от размеров стены). Дно и крышка будут почти идеально прилегать друг к другу, а незначительные зазоры между ними обработайте силиконом.

Обратите внимание! Силикон должен выдерживать перманентно высокую температуру, иначе ваша конструкция рассыплется в процессе эксплуатации.

Не смещайте банки, пока силикон полностью не высохнет. Можете использовать для этого самодельные шаблоны – две доски, сбитые под углом (своего рода желоб). Это обезопасит трубы от боковых смещений.

Солнечный коллектор из алюминиевых банок

Третий этап. Далее приступите к сборке корпуса. Для задней стенки используйте лист обычной фанеры необходимого размера. Можете сверху и снизу короба установить специальные деревянные планки с отверстиями под трубы – так вы добьетесь более надежной фиксации.

Как сделать солнечный коллектор

Четвертый этап. Уложите трубы в короб и закрепите все тем же силиконовым герметиком. Потом выкрасите их черной краской – темные цвета, как известно, притягивают солнечные лучи. Между трубами проложите минеральную вату. Когда краска высохнет, закройте коллектор листом сотового поликарбоната.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 1973
Источник: https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/otoplenie/solnechnyj-vozdushnyj-kollektor-svoimi-rukami.html

Цены на заводские приборы

Львиная доля финансовых затрат на сооружение подобной системы приходится на изготовление коллекторов. Это не удивительно, даже в промышленных образцах гелиосистем около 60% стоимости приходится на этот конструкционный элемент. Финансовые затраты будут зависеть от выбора того или иного материала.

Надо отметить, что подобная система не в состоянии отопить помещение, она лишь поможет сэкономить на затратах, помогая подогреть воду в системе отопления. Учитывая довольно большие затраты энергии, которые расходуются на нагрев воды, солнечный коллектор, интегрированный в систему отопления, существенно снижает подобные издержки.

Солнечный коллектор довольно просто интегрируется в систему отопления и горячего водоснабжения (+)

Для ее изготовления используются довольно простые и доступные материалы. К тому же подобная конструкция является полностью энергонезависимой и не нуждается в техническом уходе. Уход за системой сводится к периодическому осмотру и очистке стекла коллектора от загрязнений.

Дополнительная информация по организации солнечного отопления в доме представлена в этой статье.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1116
Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-svoimi-rukami.html

Солнечный воздушный коллектор из корпуса потолочного светильника

Думаю, многие встречали, эти ужасные потолочные светильники (металлические короба), которые использовались на предприятиях. Даже сейчас их можно встретить в некоторых производственных помещениях. Но с другой стороны, предприятия модернизируются, делают ремонт, и эти светильники, десятками, а, то и сотнями выкидывают в металлолом, которые в свою очередь, под лозунгом «в хозяйстве пригодится» растаскивались работниками.

Возможно, и в вашем хозяйстве завалялся подобный светильник, который так и не нашел своего применения. Но применение такому светильнику имеется, и он может послужить для обогрева вашего дома, хоз помещения или теплицы.

подробнее…

Блок: 6/12 | Кол-во символов: 945
Источник: http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

Выводы и полезное видео по теме

Процесс изготовления элементарного солнечного коллектора:

Как собрать и ввести в эксплуатацию гелиосистему:

Естественно, самостоятельно сделанный солнечный коллектор не сможет конкурировать с промышленными моделями. Используя подручные материалы, довольно сложно добиться высокого КПД, которым обладают промышленные образцы. Но и финансовые затраты будут гораздо меньше по сравнению с приобретением готовых установок.

Тем не менее, самодельная солнечная система отопления существенно повысит уровень комфорта и сократит расходы на энергию, которая вырабатывается традиционными источниками.

Имеете опыт в сооружении солнечного коллектора? Или остались вопросы по изложенному материалу? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставлять можно в форме, расположенной ниже.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 813
Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-svoimi-rukami.html

Строительство солнечного воздушного коллектора площадью 9кв.м

При строительстве солнечных воздушных коллекторов есть одна простая закономерность, а именно, чем больше площадь коллектора, тем эффективнее он работает, а значит, способен отопить больше площадь.

подробнее…

Блок: 7/12 | Кол-во символов: 411
Источник: http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

Изготовления прибора из профнастила

Это еще более простая конструкция солнечного коллектора. Вы соорудите ее гораздо быстрее.

Первый этап. Сначала сделайте деревянный короб так же, как в предыдущем варианте. Далее по периметру тыльной стенки проложите брус (приблизительно 4х4 см), а на дно уложите минеральную вату.

Второй этап. Проделайте выходное отверстие в дне.

Третий этап. Уложите на брус профнастил и перекрасьте последний в черный цвет. Разумеется, если изначально он был другого цвета.

Четвертый этап. Сделайте перфорацию по всей площади профнастила для притока воздуха.

Пятый этап. При желании можете остеклить всю конструкцию поликарбонатом – это повысит температуру нагрева абсорбера. Но не забывайте о том, что нужно предусмотреть еще и выходное отверстие для притока воздуха извне.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 797
Источник: https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/otoplenie/solnechnyj-vozdushnyj-kollektor-svoimi-rukami.html

Как и из чего сделать воздушный коллектор

Главное достоинство солнечных воздухонагревателей, в простоте конструкции. При желании можно сделать самодельное солнечное воздушное отопление частного дома, затратив на это минимум средств.

Для начала потребуется сделать расчеты производительности, затем подобрать тип конструкции и выбрать материалы для изготовления. Корпус и абсорберы можно изготовить из подручных средств, существенно сэкономив бюджет.

Как сделать расчёты коллектора

Вычисления выполняются следующим образом:

  • каждый м² от площади коллектора даст 1,5 кВт/час тепловой энергии, при условии, что будет солнечная погода;
  • для полноценного обогрева помещения требуется 1 кВт тепловой энергии на 10 м².

Приблизительный расчет мощности покажет, что для отопления жилого дома на 100 м² необходимо установить коллекторы общей площадью 7-8 м². Для обеспечения максимальной производительности надо определить сторону дома с максимальной интенсивностью ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что оптимальное место для установки — это скат кровли или южная стена здания.

Типы конструкции коллектора

Классификация осуществляется по различиям корпуса коллекторов. Заводской воздухонагреватель обычно имеет надувной каркас, с двумя съемными панелями. При необходимости модуль легко демонтируется, разбирается и переносится на другое место. Сделать своими руками конструкцию надувного типа навряд ли получится.

В домашних условиях выполняют сборку неразборного корпуса. Это деревянный ящик с абсорбером, радиатором и верхним прозрачным экраном. При изготовлении используют подручные средства: профнастил, алюминиевые пивные банки, обычное стекло.

Материалы для изготовления коллектора

Для изготовления модулей для нагрева жилого или хозяйственного здания потребуются несколько комплектующих:

  • Внешний блок — собирается из фанеры, ДСП и деревянных брусков. По внешнему виду напоминает обыкновенный коробок.
  • Дно — изготавливают из профнастила. Лист металла обрабатывают специальной черной краской с высоким коэффициентом светопоглащения. Абсорбирующую поверхность можно сделать из разрезанных алюминиевых банок. Дно обшивают изоляционным материалом, чтобы избежать тепловых потерь.
  • Ребра радиатора — используются для лучшей абсорбции тепла. При изготовлении используют тонкие листы алюминия, меди. Можно установить уже готовый радиатор из старого холодильника.
  • Крышка коллектора — делается из сотового поликарбоната, отличающегося хорошей светопропускной способностью и одновременно удерживающая тепло внутри коллектора. Чтобы сэкономить, в качестве покрытия можно использовать обычное стекло. Теплоэффективность при этом будет нижем чем у коллекторов, закрытых поликарбонатом.
  • Теплоизоляция корпуса — по периметру каркас обшивают пенополистиролом.

Для нагнетания воздуха в отапливаемые помещения устанавливают 2-4 вентилятора. Подойдут кулеры, снятые со старого компьютера.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 2883
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html

500 Вт солнечный воздушный коллектор из гофрированной воздуховодной трубы

С приходом холодов, каждый задумывается об обогреве своего жилья, подсобных помещений, теплиц и т.д., однако с каждым годом цены на энергоносители постоянно растут, и наибольшая статья расходов в холодное время года как раз приходится на отопление. Однако эту статью расходов можно уменьшить, если в качестве дополнительного отопления использовать бесплатную энергию солнца, при помощи нехитрого устройства – солнечного воздушного коллектора, который можно изготовить своими руками.

подробнее…

Блок: 8/12 | Кол-во символов: 711
Источник: http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

Как выбрать коллектор для себя

Часто задают подобные вопросы те, кому предстоит определиться с параметрами солнечной системы получения горячей воды и отопления. Многое зависит от назначения и длительности использования в течение года.

Если предусматривается проживание в течение только летнего сезона (дачный вариант), то создавать дорогое устройство или приобретать его для собственных нужд будет не обосновано. Лучше остановить свой выбор на простых установках, которые несложно изготовить своими руками.

Другое дело, если проживание в индивидуальном доме происходит в течение всего года. Здесь стоит подумать о более дорогом устройстве. Например, вакуумном солнечном коллекторе. Но и тут имеются определенные ограничения. Для северных районов выше 55 ° северной широты эффективность применения подобной установки может оказаться недостаточно высокой. Она сумеет компенсировать не более 10-20 % затрат от потребностей системы отопления, хотя и такая экономия может оказаться весьма существенной.

Для районов южнее указанных широт традиционная система отопления может быть только в качестве резервной, используемой только для нескольких самых холодных дней в году. В остальное время будет достаточно того теплового потока, который будет получен от солнечной радиации.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 1269
Источник: https://techsad.com/oborudovanie/solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami/

Солнечный воздушный коллектор из старой двери

Солнечный воздушный коллектор, это настолько гибкая конструкция, что если понимать его принцип действия, то его можно сделать из чего угодно, даже из старого хлама, о чем собственно и пойдет речь. И если внешний вид вас не смущает (например, будет использоваться для отопления теплицы), то для изготовления солнечного воздушного коллектора, можно использовать старую дверную коробку с дверью, которая возможно завалялась в закромах после ремонта.

подробнее…

Блок: 9/12 | Кол-во символов: 656
Источник: http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

В качестве заключения

В итоге хотелось бы отметить, что описанные нами конструкции гелиосистем позволяют добиться внушительного прироста температуры – зачастую в солнечный день в помещении на 25–30°С теплее, чем снаружи. Вместе с тем существенно улучшается и микроклимат в помещении, поскольку обеспечивается перманентное поступление свежего воздуха.

И еще один важный момент: такая конструкция не накапливает тепло, поэтому ночью она будет не нагревать, а охлаждать воздух в помещении. Эту проблему можно решить укрыванием коллектора после захода солнца.

Видео – Солнечный коллектор из алюминиевых банок

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 610
Источник: https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/otoplenie/solnechnyj-vozdushnyj-kollektor-svoimi-rukami.html

Как сделать солнечный воздушный коллектор из водосточных труб 2

Основной недостаток солнечного воздушного коллектора в том, что его необходимо устанавливать на стене дома с южной стороны, и часто бывает, что как раз южная сторона дома является лицевой. Соответственно, чтобы солнечный воздушный коллектор не портил фасад дома, нужно его сделать таким, чтобы он вписывался в экстерьер дома или был незаметным и сливался с фундаментом дома.

подробнее…

Блок: 10/12 | Кол-во символов: 607
Источник: http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php

Кол-во блоков: 30 | Общее кол-во символов: 29851
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/otoplenie/solnechnyj-vozdushnyj-kollektor-svoimi-rukami.html: использовано 5 блоков из 9, кол-во символов 4872 (16%)
  2. http://www.solarsistem.ru/vozdyshniy_collector.php: использовано 9 блоков из 12, кол-во символов 5422 (18%)
  3. https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/762-vozdushnye-solnechnye-kollektory.html: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 6367 (21%)
  4. https://techsad.com/oborudovanie/solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami/: использовано 4 блоков из 9, кол-во символов 5327 (18%)
  5. http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-svoimi-rukami.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 7863 (26%)

Солнечные панели SunMate — обогрейте свой дом БЕСПЛАТНОЙ энергией солнца

Ruth I. J.Boldan, Motley, MN  – «Моя пассивная солнечная тепловая панель SunMate полностью удовлетворительна. Когда он был установлен на южной стороне моего дома в ноябре 2007 года, солнечное тепло включалось в 10:00 и отключалось в 15:00, производя 5 часов 80-градусного тепла, поступающего в мой дом в течение 22 солнечных дней в этом месяце. . В большинстве дней солнечная панель была единственным используемым нагревательным элементом. Сейчас 10 марта.Часы тепла увеличились, включение в 9:00 утра. и выключается в 17:00. Тепловой столб диаметром 6 дюймов, входящий в отверстие порта, всегда имеет угол 80 градусов. В этом 2007 году я купил 95 галлонов пропана за 190 долларов. Сравните это с более чем 1200 долларов, потраченными на пропан в прошлом году.

Пассивные солнечные панели просты в установке, работают тихо и эффективно и быстро окупаются за счет экономии пропана. Если учесть тот факт, что солнце бесплатно для нашего использования, солнечное тепло не содержит загрязняющих веществ, панель работает эффективно, и если сравнить стоимость солнечного тепла по сравнению с пропановым теплом — мне кажется очевидным, что будущее за солнечным теплом. для человечества.

Джейсон, Массачусетс  – «Нагревательные панели SunMate Solar работают хорошо. Они являются отличной инвестицией. В прошлую пятницу было 20 градусов, а в нашем доме весь день держали температуру 70 градусов! Воздух из вентиляционных отверстий может достигать 118 градусов в хороший солнечный день. Я жалею только о том, что не купил их раньше!»

Бернард Ваксман, Миссури  – «Я подумал, что вы могли бы получить мой отзыв о ваших панелях SunMate. Мы наконец установили два из них примерно в середине ноября 2008 года.Они обеспечивали теплом территорию площадью более 900 квадратных футов. При полном солнце и температурах от середины до 20 градусов по Фаренгейту наша печь не включалась до позднего вечера, после того как печь довела помещение до температуры около 66 градусов по Фаренгейту утром. Я действительно думаю, что требование до 750 квадратных футов на панель является довольно преувеличением в зависимости от температуры наружного воздуха и того, насколько хорошо изолирована область. Кстати у нас R-50 в потолке и R-27 в стенах.Я был удивлен тем, насколько хорошо панели работают даже в малооблачные дни. Пока солнца достаточно, чтобы получить тени, панели все равно будут выделять тепло.

Оглядываясь назад, я бы, наверное, установил три панели, чтобы лучше обогревать помещение в пасмурные дни и немного повышать температуру в солнечные дни. Тогда будет достаточно дополнительного тепла, чтобы наша печь не включалась до позднего вечера.

В любом случае, спасибо за изготовление панелей, и я надеюсь, что вы продаете их много.Кстати, вам может быть интересно увидеть мою веб-страницу с описанием нашего опыта работы с панелями». http://photosbybmw.com/ Tutorial_pages/solar_heat.html»

Как построить панель солнечного нагрева воздуха — видео своими руками

Как работают солнечные воздухонагреватели:

Схема солнечного воздухонагревателя © Ecohome

На приведенной выше схеме показана основная концепция солнечного воздухонагревателя, и, хотя существует множество конструкций, основной принцип один и тот же: небольшой вентилятор подает воздух из помещения в настенную панель, обращенную на юг. Воздух нагревается, проходя за черной поверхностью, а затем возвращается в кондиционируемое пространство при гораздо более высокой температуре. Бюджетное «бесплатное» пассивное солнечное отопление!

Видео с солнечными воздухонагревателями, сделанными своими руками, пользуются большим успехом на YouTube, и в них есть несколько основных идей: солнечные коллекторы из переработанных банок, солнечные коллекторы с водосточной трубой, солнечные коллекторы из экрана или листового металла. Если у вас нет возможности сделать его самостоятельно, солнечные воздухонагреватели для продажи также доступны в Интернете для покупки, если немного покопаться в Интернете.

Помимо крупных коммерческих установок, наиболее распространенным применением солнечных воздухонагревателей, по-видимому, является дополнительное отопление отдельных помещений, таких как пристройка, мастерская, гараж или любая другая небольшая пристройка.

Причина, по которой мы говорим «дополнительно», заключается в том, что хотя в пасмурные дни можно собрать небольшое количество тепла, вы в основном почувствуете тепло, когда светит солнце. А без значительного количества тепловой массы для хранения и выделения тепла маловероятно, что что-либо, кроме самых хорошо изолированных зданий, будет поддерживать комфортную комнатную температуру от заката до рассвета в холодную зимнюю ночь.

Если вы ищете солнечный воздухонагреватель для обогрева здания без электричества, вы можете получить тепло просто за счет естественной конвекции, когда теплый воздух поднимается вверх, но вы получите гораздо больше тепла, нагнетая воздух через него с помощью вентилятора. Вентиляторам не требуется много энергии для работы, поэтому небольшая специализированная фотоэлектрическая панель будет работать, когда нет другой доступной энергии, и будет автоматически запускать вентилятор, когда движение воздуха необходимо больше всего — когда солнце светит на панель. — и остановится ночью, когда панель остынет.12-вольтовые вентиляторы для охлаждения настольных компьютеров — это идеальный способ создать давление в системе и заставить воздух двигаться для солнечных нагревателей воздуха, установленных вне сети.

Солнечные батареи в банках:  Это не что иное, как гениальность, и это может быть единственной серьезной причиной, чтобы оправдать употребление шипучки. Однако это довольно трудоемкий процесс — банки необходимо очистить, прорезать отверстия в дне, удалить выступы, затем их нужно склеить в стопку и, наконец, покрасить в черный цвет.

Солнечный нагреватель из банок

Воздух вдувается в камеру в нижней части нагревательной панели и нагнетается через стопки банок в верхнюю камеру, которая собирает нагретый солнцем воздух и направляет его обратно в помещение.

Солнечные коллекторы с водосточными трубами:  Как это ни звучит, эта конструкция заменяет стопку банок из-под газированных напитков в панели солнечного нагрева воздуха стандартными водосточными желобами, окрашенными в матовый черный цвет для поглощения солнечных лучей. К этому применимы те же принципы, что и к солнечному коллектору, и хотя вы потратите больше на материалы, вы сэкономите много на рабочей силе, и он выглядит более аккуратно. Конечный результат тот же; воздух нагревается, проходя через черные трубки, когда светит солнце.

Солнечный нагреватель с водосточной трубой © Builditsolar 

 

Солнечный экран или поглотитель тепла из листового металла:  Найденные нами конструкции включают 3 слоя экрана для обеспечения единой черной поверхности.Сетчатые коллекторы обычно не разделяют воздух на отдельные камеры, как в двух предыдущих конструкциях; воздух поднимается на одну камеру за экраном или плоской металлической поверхностью.

Солнечный воздухонагреватель из гофрированного металла

Мне кажется, что из двух вариантов конструкция экрана требует немного больше работы по сравнению с использованием листового металла (как показано выше), который можно сделать из старой металлической кровли и покрасить ее в черный матовый цвет. Помимо труда, испытания между сетчатым коллектором и коллектором для поп-банки показали, что сетчатый коллектор действительно выделяет больше тепла, подробнее читайте здесь.

Сколько тепла могут обеспечить солнечные воздухонагреватели?

Это зависит от множества переменных:

Размер солнечной панели: Это определяет объем воздуха, который вы можете кондиционировать, и температуру на выходе. Выбор размера для строительства или покупки будет зависеть от ваших потребностей и от того, сколько места на внешней стене вы можете выделить для панели.

Солнечное поглощение: Количество тепла, которое панели могут собирать, ограничено в зависимости от того, насколько отражающей является черная поверхность, и вам лучше подойдет матовая краска, чем глянцевая.Остекление мгновенно отражается на более чем 10% самостоятельно, но имеет важное значение, особенно в районах с воздушным движением, создавая коэффициент холода ветра зимой, поэтому действительно лучшее, что вы можете надеяться в общую производительность от панели солнечной воздушной нагревательной панели, составляет около 80% поглощения. доступного света.

Тепловая панель Проводимость: Материалы с более высокой проводимостью будут улучшать производительность солнечного воздухонагревателя. Например, черная ппх труба не обеспечит столько же огни, как черная металлическая труба. Даже разные металлы будут иметь разную скорость проводимости.Медь является одним из лучших проводников, но она очень дорогая, и может быть сложно получить больший диаметр или заставить краску прилипать к ней, поэтому преимущество повышенной проводимости, вероятно, не будет стоить дополнительных затрат.

Чтобы выбрать вариант панели водосточной трубы для сборки панели солнечного нагревателя воздуха своими руками, обязательно используйте металл, а не пластик, и если он имеет глянцевое покрытие, его стоит покрасить в черный матовый цвет.

Производительность дома: Количество тепла, необходимое дому для обогрева жильцов, определяется его потерями.Солнечный нагреватель обеспечит больший процент необходимого тепла в доме, если эта потребность в тепле ниже, поэтому то, насколько хорошо изолирован и воздухонепроницаем дом, будет решающим фактором в отношении того, насколько большой должен быть пассивный солнечный нагреватель воздуха, чтобы обеспечить тепло. разница.

Облачность:  В районах, где регулярно бывает пасмурно, например, на северном берегу Ванкувера в Канаде или в Пескадеро в Калифорнии , покупка или строительство может не стоить затрат и хлопот. Конечно, срок окупаемости труда и денег, вложенных в панель воздушного отопления solair, будет намного больше.

Широта: Чем дальше на север вы идете, тем меньше солнечных часов у вас будет в зимний день, поэтому затраты или усилия, необходимые для изготовления панели, перестанут быть оправданными на определенной более высокой широте — хотя, если теплосборная панель – стена -установленное и дополнительное тепло может приветствоваться, тогда в северных районах это все еще может иметь смысл — любые читатели на Северных территориях или на Аляске, которые построили или использовали солнечные панели для нагрева воздуха, могут оставить комментарий ниже!

Недостатки солнечных воздухонагревателей:

Ахиллесова пята большинства генераторов возобновляемой энергии, таких как солнечные воздухонагреватели, – это надежность, а также аккумулирование энергии. Не всегда дует ветер и не всегда светит солнце (точнее, мы не всегда его видим). Таким образом, главный недостаток солнечных воздухонагревателей заключается в том, что вы получаете тепло только тогда, когда светит солнце.

Короткие зимние дни и непредсказуемая облачность затрудняют использование солнечных воздухонагревателей в качестве основного источника тепла, потому что вы будете получать все свое тепло в солнечные часы, но затем вам придется время от времени проводить легкие 16 часов без поступления тепла. А более короткие дни зимой означают, что они генерируют наименьшее количество тепла, когда вам это нужно больше всего, хотя это можно уменьшить, установив стену на южной стороне.Во всех домах, кроме наиболее сильно изолированных, в более мягком климате, с тепловой массой, используемой для накопления тепла, вам, вероятно, потребуется дополнительный источник тепла, такой как высокоэффективные дровяные печи или камины, или, если нет электричества, древесные гранулы. печь.

Хранение солнечного тепла (тепловые батареи):

Если вы включаете тепловую массу в дом для хранения и выделения тепла, вы можете распределить собранное тепло в течение более длительного периода времени, и для этого существует множество творческих способов. Придерживаясь темы «сделай сам», например, для сараев, гаражей или теплиц, вы можете направить нагретый воздух через трубы, встроенные в песок, кирпичи, каменную кладку и т. д., прежде чем выпускать его непосредственно в кондиционируемое пространство. Вместо того, чтобы просто нагревать воздух, плотные материалы будут поглощать часть этого тепла и медленно отдавать его с течением времени после захода солнца.

Нет ничего, что могло бы сказать, что вы не могли бы сделать это для пристройки к вашему дому, просто мы, как правило, немного более придирчивы к окончательному виду в наших домах.Таким образом, в доме может потребоваться несколько более эстетичный дизайн, чем в мастерской или гараже, для хранения части тепла, выделяемого пассивной системой солнечного нагрева воздуха.

В частности, теплицы, построенные в холодном климате, имеют склонность к перегреву днем, но иногда слишком прохладно ночью для молодых растений. Имейте в виду, что более важно, чтобы корни оставались теплыми, чем само растение, при условии, конечно, что воздух остается выше нуля. Если вы включите солнечный нагреватель воздуха в конструкцию теплицы и передадите часть тепла на платформу с тепловой массой, на которой могут стоять ваши ящики с почвой, вы можете начать вегетационный период раньше.

Также рекомендуется включить в панель солнечного нагрева воздуха какой-либо перепускной клапан, который может выпускать воздух летом, чтобы предотвратить перегрев, когда панель активно не используется — например, для «приготовления» панели.

Вы также можете применить принципы пассивного нагрева и охлаждения, поместив панель под карниз, где она будет полностью открыта низкому зимнему солнцу, но будет затенена, когда солнце находится высоко над головой и вам не нужно тепло.

Как сделать солнечный нагреватель воздуха своими руками:

Поиск в Интернете показывает бесконечный список конструкций и методов сборки солнечных воздухонагревателей, сделанных своими руками.Разные дизайны будут по-разному находить отклик у разных людей, поэтому выберите тот, который лучше всего соответствует вашему набору навыков, набору инструментов и концентрации внимания. Если в процессе у вас возникнут какие-либо блестящие дизайнерские идеи или модификации для пассивных солнечных воздухонагревателей, поделитесь ими в разделе комментариев ниже.

Посмотрите видео «Сделай сам» ниже, чтобы получить лучшее представление о том, как легко можно построить солнечные панели для нагрева воздуха.

 

 

Технологии солнечного отопления и охлаждения

Солнечные тепловые технологии поглощают солнечное тепло и передают его для полезных целей, таких как отопление зданий или водоснабжение.Существует несколько основных типов используемых солнечных тепловых технологий:

В дополнение к указанным выше солнечным тепловым технологиям, такие технологии, как солнечные фотоэлектрические модули , могут производить электроэнергию, а здания могут быть спроектированы для улавливания пассивного солнечного тепла .

Неглазурованный солнечный коллектор является одной из самых простых форм гелиотермальной технологии. Теплопроводный материал, обычно темный металл или пластик, поглощает солнечный свет и передает энергию жидкости, проходящей через теплопроводящую поверхность или за ней.Процесс похож на то, как садовый шланг, проложенный на открытом воздухе, будет поглощать солнечную энергию и нагревать воду внутри шланга.

Эти коллекторы называются «неглазурованными», поскольку они не имеют стеклянного покрытия или «остекления» на корпусе коллектора для улавливания тепла. Отсутствие остекления создает компромисс. Неглазурованные солнечные коллекторы просты и недороги, но без возможности улавливания тепла они отдают тепло обратно в окружающую среду и работают при относительно низких температурах. Таким образом, неглазурованные коллекторы, как правило, лучше всего работают с небольшими или умеренными системами отопления или в качестве дополнения к традиционным системам отопления, где они могут снизить расход топлива за счет предварительного нагрева воды или воздуха.

Солнечные коллекторы для подогрева бассейнов являются наиболее часто используемой неглазурованной солнечной технологией в Соединенных Штатах. В этих устройствах часто используются черные пластиковые трубчатые панели, устанавливаемые на крышу или другую опорную конструкцию. Водяной насос обеспечивает циркуляцию воды в бассейне непосредственно через трубчатые панели, а затем возвращает воду в бассейн с более высокой температурой. Хотя эти коллекторы используются в основном для обогрева бассейнов, они также могут предварительно нагревать большие объемы воды для других коммерческих и промышленных целей.

Как это работает

  1. Солнечный свет: Солнечный свет попадает на темный материал в коллекторе, который нагревается.
  2. Циркуляция: Холодная жидкость (вода) или воздух циркулирует через коллектор, поглощая тепло.
  3. Применение: Более теплая жидкость используется для таких применений, как подогрев бассейна.

Узнайте больше о неглазурованных солнечных коллекторах

Солнечные воздухозаборники с испаряемым воздухом

Южная стена этого склада представляет собой солнечный коллектор.
Кредит: Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США

Воздухопроницаемые солнечные коллекторы обычно состоят из темного перфорированного металлического облицовочного материала, установленного на существующей стене с южной стороны здания. Вентилятор втягивает наружный воздух через перфорацию в пространство за металлической обшивкой, где воздух нагревается до температуры на 30-100°F выше температуры окружающего воздуха. Затем вентилятор втягивает воздух в здание, где он распределяется через систему вентиляции здания.

Пропускной солнечный коллектор — это проверенная, но все еще развивающаяся технология солнечного отопления. Этот тип техники лучше всего подходит для обогрева воздуха и вентиляции помещений. Его также можно применять в ряде производственных и сельскохозяйственных приложений, таких как сушка урожая.

Как это работает

  1. Солнечный свет: Солнечный свет падает на темную перфорированную металлическую облицовку, которая нагревается.
  2. Циркуляция: Циркуляционный вентилятор нагнетает воздух через перфорацию за металлической облицовкой, нагревая воздух, который затем подается в здание для распределения.

Узнайте больше об испаряемых солнечных коллекторах воздуха

Плоские солнечные коллекторы

Массив плоских солнечных коллекторов на крыше школы.
Авторы и права: Джо Райан, NREL 19690

Большинство плоских коллекторов состоят из медных трубок и других теплопоглощающих материалов внутри изолированного каркаса или корпуса, покрытых прозрачным остеклением (стеклом). Теплопоглощающие материалы могут иметь специальное покрытие, поглощающее тепло более эффективно, чем непокрытая поверхность.

Глазурованные плоские коллекторы могут эффективно работать в более широком диапазоне температур, чем неглазурованные коллекторы. Плоские коллекторы часто используются в дополнение к традиционным водогрейным котлам, предварительно нагревая воду для снижения потребности в топливе. Они также могут быть эффективными для обогрева помещений. Используя систему теплообмена, они могут надежно производить горячий воздух для больших зданий в светлое время суток.

Как это работает

  1. Солнечный свет: Солнечный свет проходит через стекло и попадает на темный материал внутри коллектора, который нагревается.
  2. Отражение тепла: Корпус из прозрачного стекла или пластика задерживает тепло, которое в противном случае излучалось бы наружу. Это похоже на то, как теплица удерживает тепло внутри.
  3. Циркуляция: Холодная вода или другая жидкость циркулирует по коллектору, поглощая тепло.

Узнайте больше о плоских солнечных коллекторах

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками

Солнечный коллектор с вакуумной трубкой на крыше.
Кредит: NREL PIX 09501

Вакуумные трубчатые коллекторы представляют собой тонкие медные трубки, заполненные жидкостью, такой как вода, помещенные внутрь более крупных герметичных прозрачных стеклянных или пластиковых трубок.

Вакуумные трубы более эффективно используют солнечную энергию и могут создавать более высокие температуры, чем плоские коллекторы, по нескольким причинам. Во-первых, конструкция трубки увеличивает площадь поверхности, доступную солнцу, эффективно поглощая прямые солнечные лучи под разными углами. Во-вторых, трубки также имеют частичный вакуум внутри корпуса из прозрачного стекла, что значительно снижает потери тепла во внешнюю среду.

Как это работает

  1. Солнечный свет: Солнечный свет падает на темный цилиндр, эффективно нагревая его под любым углом.
  2. Отражение тепла: Корпус из прозрачного стекла или пластика задерживает тепло, которое в противном случае излучалось бы наружу. Это похоже на то, как теплица удерживает тепло внутри.
  3. Конвекция: Медная трубка, проходящая через каждый цилиндр, поглощает аккумулированное в цилиндре тепло, в результате чего жидкость внутри трубки нагревается и поднимается к верхней части цилиндра.
  4. Циркуляция: Холодная вода циркулирует через верхнюю часть цилиндров, поглощая тепло.

Вакуумные трубчатые системы обычно дороже, чем плоские коллекторы, но они более эффективны и могут создавать более высокие температуры. Вакуумные трубы могут надежно производить очень горячую воду для периодического нагрева воды или по требованию, а также для многих промышленных процессов, и они могут производить достаточно тепла, чтобы справиться практически с любыми приложениями отопления или охлаждения помещений.

Узнайте больше о солнечных коллекторах с вакуумными трубками

Концентрирующие солнечные системы

Этот массив параболических желобов на крыше, концентрирующих солнечные коллекторы, обеспечивает технологическое тепло для винодельни. Эти коллекторы имеют уникальную конструкцию, которая позволяет им производить электричество в дополнение к теплу.
Авторы и права: SunWater Solar

Концентрирующие солнечные системы работают, отражая и направляя солнечную энергию с большой площади на маленькую.Меньшие отражающие массивы в форме чаши могут производить воду с температурой в несколько сотен градусов для промышленных или сельскохозяйственных процессов или для нагрева больших объемов воды, например, в плавательных бассейнах на курортах. Некоторые массивы работают с длинными параболическими желобами, которые концентрируют солнечный свет на трубе, проходящей по всей длине желоба, по которой проходит жидкий теплоноситель. Еще более крупные системы используют зеркальные поля для отражения солнечного света на центральную башню. Эти типы массивов производят пар высокого давления или другие перегретые жидкости для целого ряда видов деятельности, от теплоемкой химической обработки до производства электроэнергии.

Как это работает

  1. Солнечный свет: Солнечный свет падает на отражающий материал (то есть на зеркальную поверхность), обычно имеющий форму желоба (показан здесь) или тарелки.
  2. Солнечное отражение: Светоотражающий материал перенаправляет солнечный свет в одну точку (для тарелки) или трубу (для желоба).
  3. Циркуляция: Холодная вода или специальный жидкий теплоноситель циркулирует по трубе, поглощая тепло.

Концентрационные системы способны производить чрезвычайно горячие жидкости для различных процессов, и они могут производить относительно большое количество энергии на каждый вложенный доллар.Однако эти системы, как правило, намного больше и сложнее, чем другие типы солнечных коллекторов, описанных выше, с более высокой общей ценой. Таким образом, технология концентрации солнечной энергии, как правило, наиболее эффективна для крупномасштабного использования при высоких температурах, хотя использование при более низких температурах все же может быть экономически эффективным при определенных обстоятельствах.

Узнайте больше о концентрирующих солнечных системах

Сравнение лучших конструкций солнечных коллекторов горячего воздуха своими руками

Горячий
Воздухосборники – выбор
лучший


Есть
есть много различных конструкций солнечных коллекторов с горячим воздухом на выбор
от, но какой лучше?

Это
кажется легким вопросом.Если температура на выходе моего коллектора
горячее, чем у вас, должно быть лучше, верно? Не так
быстро
! Есть куча народу, особенно на ютубе,
рекламируя действительно высокие показатели производительности с их дизайном, но если вы
дуть больше, чем глоток воздуха через их коллекторы, их выход
температура может просто упасть, как камень!

Вдоль
с повышением температуры есть еще одна, не менее важная переменная.Это количество воздуха, проходящего через коллектор,
обычно измеряется в кубических футах в минуту (CFM).

В
основные термины, Если мой коллектор такой же горячий, как ваш, но у вас в два раза больше
воздух, проходящий через ваш коллектор, у вас работает вдвойне!
Если я увеличу поток воздуха до твоего, моя температура повысится.
будет только половина того, что у вас есть.

Оба
Повышение температуры и расход воздуха являются неотъемлемой частью сравнения коллекторов горячего воздуха
.

Это действительно важная концепция, о которой следует помнить. В виде
как только кто-то скажет вам, какой у него горячий коллекционер, первый
вам должно быть интересно, сколько воздуха они проходят через
Это. Если это не так много, то высокие температуры, которые они рекламируют
не имеет большого значения. Тот же принцип применим и к водосборникам.
слишком.

В
В этот момент вы можете подумать, что пока мы измеряем нашу температуру
подняться и отрегулировать воздушный поток, должно быть просто сравнить
коллекционные выступления.Опять же, не так быстро! Мы учли
для двух самых больших переменных, но ни в коем случае не для всех. Здесь
еще несколько:


Даже в дни, которые кажутся совершенно солнечными, высокие, тонкие облака
которые практически невидимы, могут сильно варьировать интенсивность солнечного излучения.
немного.
—  Внешняя температура может быть ниже в моем
дом, чем ваш, что влияет на производительность некоторых.
 – коллекторы могут находиться по разным адресам.
углы наклона или не совсем обращены в одном направлении, что также
влияет на интенсивность попадания солнечных лучей на коллектор.
— Это
в вашем доме может быть более ветрено, отводя больше тепла от остекления


единственный надежный способ определить производительность одного коллектора
к другому — сравнить их бок о бок в одинаковых условиях.

Гэри
Реза www.builditsolar.com
в Монтане, и я, здесь, в Мэриленде, намеревались сделать именно это в
совместные усилия.Вот фото моего тестового коллектора, состоящего
из трех отсеков 4 х 8 футов. Каждый отсек имеет герметичное разделение
от других и каждый питается индивидуально.

Мой
трехсекционный испытательный коллектор (экран еще не установлен в отсеке 1)

Это
совершенно удивительно! Вот мы и в 21 веке
есть еще тонн благодатной почвы для экспериментов
от любителя солнечной энергии
/ энтузиаст.Есть много дизайнов и материалов, чтобы попробовать
и возможность учиться и вносить свой вклад
к искусству и науке солнечной энергии своими руками!

Энтузиасты, работающие в других областях, таких как садовая астрономия или радиолюбительство, десятилетиями помогали продвигать эти дисциплины как на любительском, так и на профессиональном уровне. Между тем, солнечная энергия в равной степени интересна, интересна, очевидно необходима, дешевле в использовании и на самом деле многократно возвращает ваши инвестиции; тем не менее, везде есть возможности для любителей солнечной энергии на заднем дворе, которые еще предстоит изучить! Кроме того, есть налоговые льготы тоже доступны.В то время как налоговое законодательство обычно меняется каждый год, большинство пакетов программного обеспечения для индивидуальной налоговой подготовки автоматически оснащены для его обработки. Если у вас есть интерес к экспериментам с солнечными батареями, пожалуйста, присоединяйтесь к нам. Ваши идеи могут изменить ситуацию в большем масштабе, чем вы можете себе представить, и вам будет очень весело на этом пути!
 

До
мои рекомендации — сначала несколько предисловий

Мы едва коснулись поверхности нашего процесса тестирования.По факту,
мы все еще выясняем, как лучше всего проводить тесты, а тем более
попробовать различные варианты наших текущих типов поглотителей. Тогда у нас есть
бесчисленное множество других типов материалов, чтобы попробовать. Подробнее
люди, тестирующие различные проекты или подтверждающие наши тесты,
быть чрезвычайно полезным в продвижении процесса вперед!

Итак, вам может быть интересно
почему я уже предлагаю некоторые выводы и рекомендации.Там
несколько причин: 1.   Этот процесс тестирования может занять всю жизнь в течение нескольких
из нас  Прямо сейчас только двое или трое из нас проводят эти тесты.
Если люди будут ждать «окончательного» ответа, они никогда ничего не построят. Это
как ждать, чтобы купить компьютер, пока процессоры не перестанут улучшаться —
вы никогда не будете владеть одним! 2.   Пока у нас чертовски много
предстоящих испытаний, мы почерпнули
хоть какие-то разумные данные о прямых, сравнительных испытаниях с четырьмя
различные, популярные конструкции коллекторов, — обратный эталонный коллектор,
пустой короб, вентилируемый софит и коллектор экрана из стекловолокна.Кроме того,
хотя у нас нет параллельных номеров для сравнения, у нас есть очень хорошие
данные о 5-й конструкции — алюминиевый водосточный желоб, составленные в основном Скоттом
С и в меньшей степени я. Кроме того, у нас есть некоторые из первых рук
опыт постройки различных коллекторов и оценка их
расходы. Это хорошие окончательные данные, которые помогают нам сделать выводы на данный момент. 3.   Я продолжаю получать много прямых электронных писем с просьбами предоставить данные о производительности.
обновления и рекомендации по дизайну от людей, желающих начать работу
их коллекционеры.Они задаются вопросом, что бы я порекомендовал сейчас, основываясь на том, что
мы узнали до сих пор.

Текущий
Рекомендации

Немного
из вас могут быть весьма заинтересованы в деталях тестирования и
Я включил их ниже, но для тех, кто заинтересован в
выводы и рекомендации на данный момент, если кто-то спросит меня сегодня
какой тип коллектора горячего воздуха я бы порекомендовал построить, я бы
ответьте на них так:

Для традиционной конструкции 4 х 8 футов я бы построил коллектор с двумя или тремя слоями.
алюминиевый оконный экран.

 – Лучшая сравнительная производительность
— Наименее дорогой (25-футовый рулон шириной 4 фута, алюминиевый экран
стоит всего около 29 долларов в Home Depot). Экран из стекловолокна даже
дешевле и работает отлично, но мы не уверены в краске
при действительно высоких температурах.
— Самая простая и быстрая сборка на сегодняшний день
— Самый низкий перепад давления (наименьшее сопротивление воздушному потоку, кроме черного
коробка) Это означает, что вы можете получить более высокий поток воздуха для большей эффективности, чем
вы бы испытали это с вентилятором того же размера и другими типами коллекторов.

Здесь
Вот несколько примеров того, как построить коллектор экрана:

Мой
сборщик двухслойных экранов: http://groups.yahoo.com/group/SimplySolar/photos/album/1082811597/pic/list?mode=tn&order=ordinal&start=1&dir=asc

.

Гэри
Трехслойный коллектор Resa: http://www.builditsolar.com/Experimental/AirColTesting/ScreenCollector/Building.htm

.

Видео на YouTube
Детализация конструкции экранного поглотителя:


Для длинного низкого коллектора я бы изготовил алюминиевый водосточный желоб.

— Хороший исполнитель. У нас нет параллельных сравнительных
тем не менее, Скотт С. сделал несколько очень подробных
замеры и расчеты, показывающие проектные работы алюминиевого водосточного желоба
действительно хорошо. Вы найдете полную информацию о конструкции и
Данные Скотта, документирующие производительность, внизу страницы: http://www.n3fjp.com/solar/solarhotair.htm
.
— Очень легко построить
— Материал водосточной трубы обеспечивает длинную низкую конструкцию.Это дает почти неограниченную гибкость в проектировании.
опции.

Видео на YouTube с подробным описанием
конструкция солнечного коллектора из алюминиевого водосточного желоба:


Хотя он также хорошо работает, я бы посоветовал людям отказаться от конструкции обратного прохода из-за чрезвычайно высокого перепада давления.

Я определенно отпущу людей от черного ящика из-за плохой сравнительной производительности.

Вентилируемый софит показывает очень хорошие эксплуатационные характеристики, а также
хороший выбор. Однако я бы выбрал экран, потому что экран
работает немного лучше, это намного дешевле, проще и
быстрее построить.

Итак, вот оно. Основываясь на том, что я знаю сегодня, это мои рекомендации.

Нам предстоит многому научиться. Кто знает, что может выйти на свет в будущем,
но если вы планируете построить коллектор, не ждите.Экран
и водосточные коллекторы легко построить, и они прекрасно работают. В это время,
чем дольше вы ждете, тем больше солнечных дней проходит, прежде чем вы когда-либо
есть коллектор для них, чтобы сиять. Любой
коллектор будет работать бесконечно лучше, чем без коллектора!

Что
об алюминиевых водосточных коллекторах по сравнению с экраном?

Вопросы
все время придумывать, как сравнивать алюминиевые водосточные коллекторы
сборщикам экранов.Алюминиевый водосточный коллектор
это супер дизайн, который стал очень популярным. Там
было много хороших отчетов о дизайне водосточной трубы, я думаю, в
часть, потому что коллектор водосточной трубы имеет много ингредиентов
удачный дизайн:

—  Нагретый воздух, содержащийся в водосточных желобах, удерживается на достаточном расстоянии от остекления.
Не смешивается с воздухом снаружи водосточных труб внутри
коллектор вообще

—  Возле остекления вообще нет движущегося воздуха

—  Водосточная труба полностью охватывает поток воздуха, поэтому воздуху приходится много площади теплопередачи, трущейся о


Его очень легко герметизировать, чтобы не было проникновения наружного воздуха

я
не проводил параллельных испытаний коллектора водосточной трубы по сравнению с
экран в моем тестовом коллекторе.Я думал об этом, но потом понял, что
конфигурация в тестовом коллекторе не будет репрезентативной
как люди строят длинную низкую конструкцию с водосточными трубами. Оба дизайна
Работа
отлично, поэтому я думаю, что выбор сводится к размерам
коллектор, который вы планируете построить. Я бы выбрал водосточный коллектор для
длинный коллектор и экран для высокого коллектора.


Тестирование
Детали

Гэри
Реза www.builditsolar.com
и я работаю над этим проектом в совместных усилиях.
Мы были бы рады , чтобы вы присоединились к нам! Вот
ссылка на подробности и результаты теста Гэри:

http://www.builditsolar.com/Experimental/AirColTesting/Index.htm

Мои такие же
следует:

Вот YouTube
Видео, обобщающее характеристики высокопроизводительного, горячего
воздушный коллектор и наши результаты на данный момент:

:

Испытательное помещение
— Использование эталонного коллектора для сравнения:

Как объяснено
выше, есть много переменных, которые делают параллельное тестирование
вызов, но Гэри и я хотели придумать способ для людей
которые географически отделены друг от друга, чтобы иметь возможность внести свой вклад
со значимыми сравнительными данными.Мы также хотели иметь
базовый уровень для сравнения различных конструкций в наших собственных местах на разных
дни и неизбежно разные условия.

Что мы решили
нужно было построить базовый сборщик ссылок, который
легко дублируются, так что относительная производительность должна быть идентичной.
Сборщик ссылок никогда не будет изменен. Другой
коллекторы будут работать против эталонного стандарта бок о бок
побочные испытания, при этом сравнивается первичный результат — повышение температуры.Другими словами, если эталонный стандарт повышает температуру
50 градусов, а коллектор B повышает температуру на 60 градусов с
тот же расход воздуха, можно сказать, что коллектор B превосходит эталонный
стандарт на 20% (10/50).

В настоящее время мы
используют схему обратного прохода для сборщика ссылок, задокументировано
подробно на сайте Гэри. Задний проход работает хорошо, но мы
рассматривают возможность выбора другого референса
дизайн, потому что обратный проход требует гораздо большего давления для движения
воздух через чем другие конструкции.

Расход воздуха

С точным
датчики, измеряющие температуру на входе и выходе из коллектора
легко. Измерение расхода воздуха — совсем другое дело. Мы
пробовали пакетные тесты, измеряя напряжение компьютерных вентиляторов и
вставляя анемометр в поток воздуха. Тест сумки может
быть наиболее точным, но это не вариант для моей конфигурации
здесь.Эти два коротких видео показывают, как я балансирую поток:

 Я
Я также вставляю анемометр Kestrel в воздушный поток в качестве вторичного
проверить поток воздуха.

Результаты
пока

Так
далеко, я сравнил референсный бэкпасс со стекловолоконным экраном
и вентилируемые софиты здесь.Кроме того, Гэри также
сравнил черный ящик и имеет данные для этого. Усреднение измерений
за два дня вот мои результаты по стандарту обратного прохода,
экран из стекловолокна и вентилируемый софит:

 

Итак,
двухслойный коллектор экрана из стекловолокна превосходит
обратный проход в среднем на 7.5%, что дает ему явное преимущество перед
опорный обратный пассаж и вентилируемый софитный коллектор. Кроме того,
это был, безусловно, самый простой, быстрый и дешевый сборщик
делать.

Это
где мы до сих пор. Я надеюсь обновить эту страницу как дополнительную
выполняются тесты. Прямо сейчас коллектор экрана из стекловолокна
является поглотителем тепла, чтобы бить. Как вы думаете, вы можете прийти
с дизайном, который может? Я бы хотел увидеть, как ты это сделаешь! Приносить
давай, мы все победим!!!

Если у вас есть интерес к мозговому штурму и тестированию солнечных проектов,
или вы новичок в солнечной энергетике и вам нужна помощь в начале работы,
мы будем рады, если вы подпишитесь:

SimplySolar — Солнечная энергия
Форум и группы электронной почты!

Это
оказывается, есть и другие люди вроде меня, которым тоже нравится
делиться идеями и учиться на экспериментах друг друга! Если вы заинтересованы в мозговом штурме
солнечные проекты, которые легко и недорого построить и
дружелюбный к соседям или хотите помочь с проектом, который у вас есть
идет, присоединяйтесь к нам!

Первоначально для этой цели я создал группу электронной почты SimplySolar.Группа электронной почты сослужила нам хорошую службу, но
рост и интерес к группе электронной почты, чтобы лучше сохранить содержание
организованы и дают участникам возможность легко следовать только
темы, которые их интересуют, мы только что создали новый Simply Solar
он-лайн форум!
SimplySolar — это мозговой штурм и обмен информацией о способах использования солнечного тепла в
простые способы, которые средний домовладелец, который, возможно, не очень
«сделай сам» (как я), может использовать, чтобы положить деньги обратно в карманы, зеленый
вернуться в окружающую среду и получить массу удовольствия на этом пути! Если
солнечная энергия волнует вас, мы будем рады, если вы присоединитесь к нашему форуму:

Нажмите
посетить форум Simply Solar или присоединиться к нему

или подписаться
в нашу группу электронной почты!

Нажмите, чтобы присоединиться к SimplySolar

 

 

 

Солнечное воздушное отопление – обзор

3.2.11.3 Системы воздушного отопления помещений

Солнечные воздухонагреватели еще не получили такого подробного изучения, как солнечные водонагреватели, но для обогрева небольших одноэтажных домов воздушные нагреватели имеют ряд преимуществ, например простоту, низкую стоимость и экономичность. отсутствие опасности замерзания; кроме того, утечки, которые могут возникнуть, не вызовут ущерба в той степени, в какой это может создать вода.

Недостатком воздушных систем является то, что они требуют больших вентиляторов для перемещения воздуха. Они более дорогие и энергоемкие, чем небольшие циркуляционные насосы, которые используются в системах водяного отопления.Кроме того, воздуховоды, по которым проходит воздух, должны быть намного больше и, следовательно, дороже, чем трубы, используемые в водяных системах. Проблемы могут легко возникнуть, когда воздуховоды встроены в стены или вокруг структурных элементов.

На рис. III/17 показаны различные типы коллекторов солнечного нагрева воздуха, а именно:

на рис. III/17.

Источник: ISS

A)
A)

Стекло покрыта коробка с черным дном

B)

коробка с черным гофрированным листом

C)

коллекторная панель со стальными плавниками

D)

Наклонная бита из минеральной ваты, окрашенная в черный цвет, нагревается солнцем, и через нее проходит воздух

E)

Коробка с черным дном и покрывающим ее слоем марли, через которую проходит воздух

F)

Короб со стеклянными пластинами, через которые проходит воздух.Нижние окрашены в черный цвет (система Löf)

Следует отметить, что коллекторы можно использовать не только для систем отопления дома, но и для осушающих установок, как описано в разделе 3.4.

Так как воздух менее эффективен, чем вода, для передачи тепла от металлов, коллектор должен быть намного более объемным, и он должен иметь большую площадь теплопередачи, f.inst. в форме финнов. При использовании воздуха рабочие температуры ниже, чем при использовании воды, и необходим большой объемный расход.Удельная теплоемкость 1 м3 воздуха составляет около 0,36 Вт·ч/градус C, тогда как удельная теплоемкость 1 м3 воды составляет 1,16 Вт·ч/градус C.

При низких температурах воздух можно безопасно транспортировать в кровельные балки и через воздушные пространства, существующие в каркасных стенах. Однако необходимо позаботиться о том, чтобы обеспечить равномерный поток через все части системы воздушного отопления.

Селективность коллекторных пластин воздухонагревателя можно значительно улучшить, если сделать их гофрированными, чтобы получить ряд параллельных V-образных канавок.Прямое излучение, попадающее на V-образный вырез, затем претерпевает несколько отражений, при этом поглощение происходит на каждой поверхности. Такие гофрированные пластины, изготовленные из стали или алюминия, избирательны по направлению, и при правильном монтаже они демонстрируют коэффициент поглощения солнечного излучения в течение большей части года, который значительно выше, чем коэффициент поглощения плоского листа, из которого они изготовлены. Увеличение эмиттанса по сравнению с плоским листом относительно невелико. Кроме того, V-образные гофрированные листы обеспечивают дополнительную поверхность теплопередачи.

Обе стороны металла должны быть окрашены в черный цвет. Верхняя часть должна быть черной, чтобы поглощать солнечное излучение, которое проходит через остекление, а нижняя поверхность также должна быть черной, чтобы она могла излучать тепло на покрытие поверх изоляции из стекловаты и позволять этой поверхности способствовать процессу нагрева воздуха. . Такие коллекторы были разработаны CSIRO в Австралии.

Таким образом, для системы воздушного отопления требуется 4 элемента:

a.

Остекленный коллектор, обращенный к экватору, наклоненный и изолированный, чтобы собранное тепло уходило в воздух и не тратилось впустую.

б.

Вентилятор для циркуляции воздуха. Фильтр на вентиляторе сведет к минимуму проблему пыли в доме.

в.

Каменная подушка для хранения тепла зимой и хранения холодного воздуха в другое время года, когда воздух ночью достаточно холодный, чтобы охлаждать камни, чтобы они, в свою очередь, могли охлаждать дом днем.

д.

Вспомогательная система отопления.

Для нагрева воздуха сконструировано несколько типов коллекторов.Лёф, например, сконструировал коллектор, в котором используются перекрывающиеся стеклянные пластины. В его коллекторе воздух подается вверх со скоростью около 30 см/с через коробку глубиной около 10 см с зачерненной задней стенкой, закрытую одним или несколькими стеклами. По мере того, как воздух в задней части бокса нагревается, в поток вставляется лист из прозрачного стекла, чтобы он не смешивался с более холодным воздухом сверху. Через небольшое расстояние над первым листом вставляется еще один прозрачный лист с проходом между ними. Таким образом, последовательные листы стекла накладываются друг на друга в виде лестницы.Передние кромки стеклянных листов прозрачные, тыльные части стеклянных листов зачернены для обогрева соседнего воздуха, уже протекающего между остеклениями. Лёф использовал хранилище с галькой.

На рис. III/18 показана простая система воздушного отопления помещений. Тепло собирается в коллекторе на крыше и выдувается вентилятором в подвал, где находится скальное хранилище. С помощью другого вентилятора нагретый воздух можно нагнетать в помещения.

Рис. III/18.

Источник: ISES

С небольшой модификацией ту же систему можно использовать для охлаждения помещений, что фактически было сделано на нескольких установках в США.

Солнечные системы воздушного отопления были более популярны в США, чем в Европе, потому что водяные системы центрального отопления являются наиболее распространенными традиционными системами отопления в Европе, в то время как воздушное отопление популярно для отопления помещений в США, и поэтому логично рассматривать воздушные также как жидкость для сбора солнечных лучей.

При всех обстоятельствах в системе воздушного отопления тепло должно передаваться от твердого тела к воздуху и наоборот в трех точках:

a.

От пластины коллектора к воздуху.

б.

Из теплого воздуха в носитель.

в.

Из носителя в воздух.

Конечно, во всех этих трех точках есть потери тепла.

Носитель информации должен иметь не только высокую теплоемкость, но и большую передающую поверхность. Из более дешевых материалов чаще всего используются щебень или гравий. В качестве альтернативы бункер для хранения может содержать легкоплавкие соли в небольших пластиковых контейнерах, система хранения, разработанная Марией Телкес и имеющая f.инст. использовался в доме «Solar One» в Делавэре.

Комбинировать солнечную систему нагрева воздуха с водяным нагревателем сложно и нерентабельно. Обратное, т. е. сбор воды и распределение теплого воздуха, является более практичным. В этом случае первичным накопителем является вода, но щебень, окружающий первичный водоаккумулятор, может выступать как в качестве вторичного накопителя, так и в качестве теплоносителя для системы тепловоздушного отопления. Такую систему достаточно легко совместить с водонагревательным устройством.

Наибольшее преимущество системы воздушного отопления проявляется, когда теплый воздух из коллектора используется непосредственно для обогрева помещений, а в системе SOLARON, разработанной Löf et al., для трех вышеупомянутых операций воздушного транспорта используется только один вентилятор. (см. рис. III/19a-d)

Рис. III/19a.

Источник: SOLARON

Рис. III/19b.

Источник: SOLARON

Рис. III/19c.

Источник: SOLARON

Рис. III/19d.

Источник: SOLARON

Телкес и Рэймонд построили солнечный дом в Дувре, штат Массачусетс.в 1939 году, в котором использовались вертикальные коллекторные панели южной стены и накапливалось тепло при фазовом переходе декагидрата сульфата натрия. Эта система была рассчитана на полную тепловую нагрузку, обеспечивая достаточную (теоретическую) мощность для хранения расчетной тепловой нагрузки в течение 5 дней.

Дом SOLAR ONE в Университете Делавэра, строительство которого недавно было завершено, как уже упоминалось, содержит аналогичную систему.

Блисс в 1956 году сконструировал и описал полностью отапливаемый солнечный дом в пустыне Аризоны, в котором использовался матричный воздухонагреватель, в котором воздух вытягивался вниз через почерневший экран в застекленной коробке.Всасывание через экран предотвратило попадание горячих конвекционных потоков на вышележащее стекло. Там было хранилище для камней. Система, которая была построена, не представляла собой экономический оптимум, но аналогичная и меньшая система с некоторым вспомогательным теплоснабжением привела бы к более низкой стоимости.

Тромбе и Мишель построили несколько домов в Одейо, Пиренеи (Франция), с использованием обогревателей южных стен в зимние месяцы и с дополнительными электрическими обогревателями на случай длительных периодов неблагоприятной погоды.

Наконец, следует упомянуть, что гибридная система, в которой воздух, нагретый в солнечном коллекторе, хранится в резервуаре для воды, была описана Пейтом из Университета штата Юта. Система достаточно проста и дешева: горячий воздух из коллектора продувается через теплообменник автомобильного радиаторного типа. За счет самоконвекции тепло передается в верхнюю часть бака для воды, а холодная вода со дна бака поступает в радиатор. Если холодный воздух снаружи пропускается через тот же радиатор, создается циркуляция в обратном направлении.

Проектирование и оценка инновационного солнечного коллектора воздуха с испаряемым абсорбером и крышкой

Применение солнечных коллекторов является популярным инструментом для использования солнечной энергии. В этой работе был исследован плоский солнечный коллектор под прямым солнечным излучением с целью повышения тепловой эффективности солнечного коллектора с решетчатым стеклянным покрытием, перфорированными алюминиевыми листами поглотителя (пористость 0,0177, 0,0314 и толщина поглотителя 1,25, 2,5). мм), который больше всего подходит для солнечной сушилки.Было оценено влияние пористости и толщины на характеристики поглотителя коллектора. Были приняты шесть уровней массового расхода воздуха (от 0,0056 до 0,0385 кг м -2  с -1 ). Испытания проводились в трехкратной повторности в дни с очень ясным небом в сентябре и октябре. Результаты экспериментов показали, что термическая эффективность коллектора повышается за счет увеличения пористости поглотителя. Абсорбер с меньшей пористостью показал лучшую тепловую эффективность при меньшем массовом расходе воздуха.При минимальном расходе воздуха эффективность поглотителя с пористостью 0,0177 и 0,0314 составляла 0,31 и 0,29 соответственно, тогда как при максимальном расходе эффективность продемонстрировала огромное изменение на 0,83 и 0,88 соответственно. Этот солнечный воздухонагреватель можно использовать для сушки сельскохозяйственной продукции, обогрева помещения теплицы и т.д.

1. Введение

Солнечные воздухонагреватели по своей природе имеют низкий тепловой КПД из-за низкой теплоемкости и низкой теплопроводности воздуха по сравнению с солнечными коллекторами жидкостного типа [1].Многие исследователи пытались повысить эффективность солнечных воздухонагревателей за счет обеспечения тесной теплопередачи между воздухом и поглощающей средой. Основной проблемой является низкий коэффициент теплопередачи между поглотителем и воздухом, что снижает тепловой КПД [2]. Улучшение конструкции солнечных коллекторов приведет к повышению производительности системы. В солнечных коллекторах использовались различные поглотительные пластины и системы остекления, о которых сообщалось в литературе, пористый (дышащий) поглотитель и непористый, а также различные типы остекления.Основным недостатком непористого поглотителя является истощение полного теплообмена между поглотителем и жидкостью, что приводит к низкому тепловому КПД, поскольку коэффициент конвективного теплообмена между воздухом и пластиной поглотителя достаточно низкий, следовательно, температура пластины поглотителя будет высокой. и радиационные потери довольно велики. В пористом типе поглощение солнечного лучистого тепла и тепловая конвекция между воздухом и поглотителем могут эффективно усиливать воздух, проходящий через поглотитель коллектора, что улучшает качество коэффициента теплопередачи и тепловой эффективности, поэтому тепловые характеристики будут лучше в сравнение с непористым коллектором-абсорбером [3].Пористые абсорбирующие пластины изучались в различных исследованиях, таких как абсорбер из вырезанной алюминиевой фольги [4], проволочных сеток [5, 6], розничного стекла [7], кусков угля [8], полых сфер [9], страниц из из черного синтетического волокна [10] и плотной черной хлопчатобумажной ткани [11]. Преимущество пористого поглотителя связано с меньшим рассеиванием тепловой энергии в окружающую среду за счет поглощения и глубины проникновения солнечного излучения [1].

В исследовании, проведенном Whilier, 1964 [12], на солнечном воздушном коллекторе было установлено, что использование прозрачного слоя покрытия необходимо для повышения экономической эффективности коллектора.Зомородян и др., 2001 [11], изучали коллектор с абсорбером из плотной черной хлопчатобумажной ткани и решетчатой ​​стеклянной крышкой с расстоянием по вертикали между решетчатыми листами стекла (проницаемой крышкой) 3, 5, 7 и 9  мм для уменьшения теплопотерь с верхней часть коллектора и повысить тепловую эффективность.

При исследовании влияния направления ветра на тепловые характеристики было обнаружено, что тепловой КПД повышается, когда ветер дует перпендикулярно направлению канавок, а самый низкий наблюдается, когда ветер дует вдоль канавок.Влияние этого изменения направления ветра на тепловую эффективность составляло от 10 до 20 процентов [13].

Используя программное обеспечение FLUENT для оценки численных решетчатых пластин с теплопередачей в параллельном потоке к всасыванию, было обнаружено, что тепловые характеристики зависят от шести безразмерных параметров. Одна из этих размерных групп составила х = t / D , отношение толщины к диаметру отверстия. Увеличение этого параметра увеличило площадь поверхности теплопередачи внутри отверстия, что привело к увеличению теплопередачи в поглощающую пластину и привело к увеличению тепловой эффективности поглотителя [14].

Для повышения коэффициента теплопередачи между поглотителем и воздухом были оценены три перфорированных алюминиевых листа с различной пористостью и толщиной 1,25 мм. Для уменьшения теплопотерь с верхней поверхности использовался один слой сплошного листового стекла. Результаты этого исследования представили две лучшие пористости для поглощающих листов для лучшей тепловой эффективности при различных условиях эксплуатации [15].

С целью уменьшения потерь на излучение и конвекцию, а также снижения сильного воздействия обдува воздушным потоком верхней части коллектора и направления обдува, настоящее исследование было проведено на решетчатом листовом стекле (проницаемом покрытии) с металлическим проницаемым поглотителем солнечной энергии. воздухонагреватель для уличных условий.

2. Материалы и методы

Этот коллектор проветриваемого солнечного воздуха состоял из оптически прозрачного слоя из нескольких узких стеклянных листов, выполненных в виде пластин в виде крышки коллектора двойного остекления, поглотителя из пористого алюминиевого листа, каркаса из прессованного дерева, покрытого дном. слой утеплителя из стекловаты толщиной 50 мм. Экспериментальный коллектор пилотного размера показан на рисунке 1.

2.1. Стеклянная крышка

Впускной воздух подавался через прорези, образованные пластинчатой ​​крышкой коллектора.Этот всасывающий воздух восстанавливает часть коротковолнового излучения, поглощаемого стеклянными листами, и способствует лучшему охлаждению частей покрытия из стеклянных листов. Кроме того, поскольку воздух проходит вниз по абсорберу с более равномерным распределением, пластина абсорбера будет более равномерно охлаждаться охлаждающей жидкостью. Десять стеклянных листов (20 × 70 см) толщиной 4 мм и расстоянием по вертикали (воздушный зазор) 4 мм использовались в качестве двойного остекления из реечного стекла [11], как показано на рисунках 2 и 3.


2.2. Пластина поглотителя

В этом исследовании использовались два пористых алюминиевых поглотителя с эффективной площадью поверхности 106 × 75 см, пористостью 𝑃1=0,0177 (диаметр отверстий 3 мм и шаг 2 см) и 𝑃2=0,0314 (диаметр отверстий 2 мм и шаг 1 см). и толщины 𝑡1=1,25 и 𝑡2=2,5 мм использовались для исследования влияния пористости и толщины на тепловую эффективность коллектора. Расположение отверстий на обоих поглотителях было квадратным, как на рис. 4. Затем поверхности поглотителей были окрашены в черный матовый цвет.

2.3. Установка поглотителя

Чтобы поддерживать равномерный расход воздуха через пластину поглотителя вдоль и поперек направления потока воздуха, площадь поперечного сечения между поглотителем и стеклянной крышкой в ​​направлении потока поддерживалась постоянной, 𝐴1 = 𝐴2, как в Рис. 2.

Поглотитель был собран в корпус коллектора в виде наклонной пластины. Для установки стеклянной крышки была изготовлена ​​деревянная рама прямоугольной формы (внутренние размеры 70 × 105 см, высота передней стенки 2 см, высота задней стенки 9 см), рисунок 3.Для установки корпуса коллектора, а также воздушного редуктора была возведена табуретка из металлического краеугольного камня длиной, шириной и высотой 105, 70, 65 см соответственно. Эта колесная тележка также использовалась для изменения угла наклона пластины амортизатора на юг, как показано на рис. 1.

2.4. Приборы

В этом исследовании для измерения температуры в различных местах абсорбера, приточного и отработанного воздуха использовались 12 интеллектуальных датчиков температуры (SMT-160±0,5°C). Два датчика на щелевом входе воздуха, датчик на выходе воздуха и шесть вверху и внизу пластины абсорбера симметрично рядом с отверстиями абсорбера для измерения температуры воздуха до и после прохождения через пористый абсорбер.Вдоль направления воздушного потока на пластине поглотителя были установлены три затемненных датчика для контроля температуры корпуса поглотителя.

Центробежный вентилятор с постоянной скоростью (Parma, 1400 об/мин, 50 Гц, Италия) использовался в качестве источника воздушного потока, подключенного к инвертору (N50-015SF, 1,5 кВт, Корея) для изменения скорости воздушного потока. Скорость воздушного потока измеряли с помощью анемометра (Lutron, Тайвань) в трубе из ПВХ (внутренний диаметр 10 см), соединенной с выходным патрубком коллектора. Скорость воздушного потока была преобразована в скорость воздушного потока путем умножения средней скорости воздушного потока на площадь поперечного сечения воздуховода.Кроме того, для измерения интенсивности солнечного излучения использовался пиранометр кремниевого типа (Caselia, w, 0–2000 ± 1 w, Великобритания).

2.5. Экспериментальная процедура

Испытательный стенд располагался на сельскохозяйственном факультете Ширазского университета. Наклон коллектора и пиранометра, учитывая (1) и в соответствии с 30-градусной широтой Шираза, был установлен на 45-й градус к югу [1]
𝛼=localaltitude+15.(1)

В каждой серии экспериментов (каждый поглотитель) тепловая эффективность коллектора измерялась для шести уровней расхода воздуха (0.0056, 0,0118, 0,018, 0,0235, 0,029 и 0,0385 кг м -2  с -1 ). Для установки каждого расхода использовался инвертор для изменения оборотов двигателя, затем изменялась скорость вентилятора и получался другой расход.

Испытания проводились (сентябрь-октябрь 2010 г.) в трех повторностях в дни с очень ясным небом в период с 11 до 13 часов при условии, что солнечная радиация и тепловой режим окружающей среды не претерпевают существенных изменений в это время, [16].

3. Результаты и обсуждение

Для расчета теплового КПД коллектора использовалось (2)
𝜂=̇𝑚𝑐𝑝𝑇0−𝑇𝑖𝐺𝑇.(2)

Для оценки значительного влияния соответствующих параметров на тепловую эффективность данные были проанализированы с использованием программного обеспечения SPSS (версия 16). Результаты представлены в Таблице 1. Результаты показали, что влияние расхода воздуха, пористости и толщины поглотителя было очень значительным на тепловую эффективность солнечного нагревателя воздуха. Показано, что тепловой КПД коллектора увеличивается за счет увеличения потока воздуха для четырех поглотителей (2 пористости и 2 толщины), как на рисунке 5.При низком и среднем расходе воздуха скорость увеличения очень значительна, тогда как эта тенденция сохраняется при более высоком расходе, но с уменьшением скорости. Об этой тенденции изменения сообщали многие другие исследователи.

Р


Переменная ДФ Сумма квадратов F

F 5 2,781 15322.199 **
1 0,009 242,393 **
ЧТ 1 0,006 177,936 **
𝐹 * 𝑃 5 0.015 84,428 **
𝐹 * 𝑇ℎ 5 0,001 7,517 **
𝑃 * 𝑇ℎ 1 0,000 4,972
𝐹 * 𝑃 * 𝑇ℎ 5 0.001 3.168
Ошибка 48 0,002

** Уровень значимости 1%.

Можно сделать вывод, что при меньшем расходе воздуха коэффициент конвективной теплопередачи между пластиной абсорбера и охлаждающим воздухом имеет более низкий порядок величины, что приводит к более высокой температуре поверхности абсорбера. Более высокая температура поверхности поглотителя увеличивает конвективные и лучистые тепловые потери сверху.Эти результаты демонстрируют очень хорошее согласие с исследованиями многих других исследователей [4, 11].

Из-за низкой теплоемкости воздуха, небольшой разницы температур между охлаждающим воздухом и абсорбером, которая возникает при более высоком массовом расходе воздуха, эффективность коллектора увеличивается очень медленно при больших расходах воздуха. Другими словами, тепловой КПД увеличивается при более высоких расходах воздуха из-за большего контактного объема расхода воздуха, что приводит к высокому показателю коэффициента теплопередачи, и это снижает потери тепла на излучение и конвекцию, что приводит к увеличению эффективности.Следовательно, необходимо точное обоснование между мощностью вентилятора и повышением эффективности коллектора при более высоких скоростях воздушного потока.

Ссылаясь на рисунок 6, можно сделать вывод, что при увеличении градиента температуры воздуха на выходе и окружающего воздуха на единицу солнечной инсоляции тепловой КПД имеет тенденцию к снижению во всех коллекторах. Кроме того, за счет увеличения потока воздушных масс уменьшение разницы между температурой вытяжного и наружного воздуха на единицу солнечной радиации приводит к увеличению теплового КПД.Этот факт может быть связан с лучшей теплопередачей между пористым поглотителем и всасываемым вниз воздухом, а также эффектом продувки охлаждающим воздухом пластины поглотителя.

Наиболее пористая пластина поглотителя показала лучшую тепловую эффективность по сравнению с другими. Этот факт также показан на рисунке 6, как и ожидалось. На самом деле эти два графика, рисунки 5 и 6, полностью подтверждаются друг другом.

Максимальная тепловая эффективность поглотителя для коллекторов с пористостью поглотителя 0.0177 и 0,0314 были измерены как 0,83 и 0,88 соответственно при самых высоких расходах воздуха для более толстого поглотителя.

При минимальном расходе воздуха эффективность поглотителя с пористостью 0,0177 и 0,0314 составила 0,31 и 0,29 соответственно. Этот эффект может быть связан с более низким коэффициентом теплопередачи и более высокой температурой пластины поглотителя, что привело к большим потерям тепла на конвекцию и излучение.

4. Выводы

Решетчатая стеклянная крышка и воздушный солнечный коллектор с двумя различными перфорированными абсорбирующими пластинами, двух толщин и при массовом расходе воздуха 0.0056 до 0,0385 кг м −2  с −1 . Максимальный тепловой КПД 0,88 был достигнут для самой пористой и толстой пластины абсорбера при самом высоком массовом расходе воздуха, но при очень низких расходах воздуха пористость абсорбера оказывала обратное влияние на эффективность. Поглотитель с меньшей пористостью продемонстрировал более высокую эффективность.

номенклатура
𝑃: 𝑃: пористость погружения
∅: Диаметр отверстия
𝐴: площадь поперечного сечения между поглотительным и стеклом крышкой
ID: Диаметр
α: α: Угол наклона коллектора и пиранометра
η: Тепловая эффективность сборщика
𝑚: Флюс воздушной массы на единицу площади коллектора (KGS-1M-2 )
𝑐𝑝: 𝑐𝑝: Теплопроизводительность воздуха (JKG∘-1C-1)
𝐺𝑇: 𝐺𝑇: Отлучение на коллектор (WM-2)
𝑇0: температура воздуха (∘C)
𝑇𝑖: Температура воздуха на входе (∘C).

Сравнение конструкций и характеристик солнечных воздухонагревателей

В моем последнем посте «Солнечное тепло: бесплатно» я рассказал некоторую справочную информацию о том, как использовать энергию солнца, чтобы обогреть свой дом . Создание солнечного воздухонагревателя — это простой и полезный проект как для начинающих, так и для опытных мастеров , и существует множество различных проектов и планов — просто спросите Mr.Google.

Самым популярным и универсальным солнечным нагревателем, сделанным своими руками, является автономный блок , который можно прикрепить к стене или крыше для дополнительного обогрева.Сегодня я собираюсь рассмотреть 4 самых популярных варианта этих агрегатов. И благодаря Гэри и Скотту , паре преданных энтузиастов солнечной энергетики, я могу поделиться кратким описанием сравнимой производительности, которую можно ожидать от этих устройств.

Основы дизайна

Все эти устройства имеют общие черты, и могут быть собраны с использованием основных электроинструментов и ручных инструментов . Многие из автономных солнечных воздухонагревателей, с которыми я сталкивался, основаны на раме 4 x 8 футов, хотя другие размеры могут быть столь же эффективными в зависимости от вашего конкретного дизайна и места.

Во всех случаях это основные характеристики :

  • Рама – Рама обычно изготавливается из бруса 1 x 6 или 2 x 6. Внутренняя глубина обычно составляет от 3 до 4 дюймов в зависимости от конструкции.
  • Утепленная спинка – Здесь может теряться большая часть тепла. Рекомендуется от 1 до 2 дюймов полиизоцианурата. Боковая изоляция не менее важна.
  • Matte Black Interior – Все внутренние поверхности должны быть окрашены термостойкой матовой черной краской, чтобы максимально поглощать солнечное тепло.
  • Солнечный поглотитель – это сердце устройства. Поглотитель собирает тепло, которое передается воздуху, проходящему через нагретые поверхности.
  • Воздухозаборник/выпуск – Более холодный воздух поступает в блок (обычно снизу) и после отбора тепла от поглотителя выходит из верхней части блока. Это происходит либо в результате естественного процесса (термосифонирование), либо с помощью вентилятора с термостатическим управлением.
  • Остекление – Передняя часть блока закрыта прозрачным материалом, чтобы солнечные лучи падали на солнечный поглотитель и повышали внутреннюю температуру.Типичными материалами для остекления являются поликарбонат (лексан или двустенный), акрил или закаленное стекло.

Солнечный поглотитель

При прочих равных, материал солнечного поглотителя и воздушный поток внутри «коробки» — это то, чем конструкции ниже отличаются. Это может иметь большое влияние на эффективность и эффективность устройства в целом. Поиск правильного сочетания теплопритока и расхода воздуха может потребовать небольшого количества экспериментов. Солнечный нагреватель, который может перемещать много воздуха 120F, более эффективен, чем воздух 160F, движущийся слишком медленно. Высокие температуры в помещении приводят к гораздо большим потерям тепла через остекление . Скорость вентилятора и размер воздуховода влияют на воздушный поток.

В конструкциях, описанных ниже, не показан вентилятор, который обычно располагается на выпускном конце и прогоняет воздух через блок. Рекомендуется предусмотреть какую-либо заслонку для автоматического закрытия выпускного отверстия , когда температура внутри устройства падает ниже комнатной температуры , чтобы избежать обратного перекачивания теплого воздуха в устройство .Слой легкого пластика хорошо подходит для герметизации отверстия, если на выходном отверстии есть металлическая ткань. Хотя эти устройства показаны под наклоном к солнцу, в северных широтах их можно устанавливать и вертикально.

 
Обратный проход Тип

Коллектор обратного прохода существует уже давно, и существует несколько вариантов конструкции. Основная идея заключается в том, что воздух нагревается, когда он движется вверх за нагретым солнечным поглотителем . Могут быть добавлены чередующиеся перегородки, чтобы замедлить или нарушить воздушный поток для увеличения теплопередачи.

Некоторые системы обратного прохода, монтируемые на окнах, позволяют холодному внутреннему воздуху поступать через изолированную камеру сзади. Воздух нагревается по мере того, как он поднимается, проходя за солнечным поглотителем. Абсорбер также может быть расположен так, чтобы воздух мог проходить с обеих сторон для большего контакта с поверхностью. Нагретый воздух выходит из верхней части устройства.

 
Тип двойного экрана

Коллектор экрана — еще один распространенный тип, который часто используется, его проще и дешевле всего построить .Экран из черной сетки обеспечивает большую контактную поверхность для передачи тепла движущемуся воздуху, добавляя очень небольшое сопротивление воздушному потоку . В большинстве случаев экран наклонен внутри коробки, поэтому экран находится ближе к стеклу в верхней части устройства. Слой черной оконной сетки можно прикрепить степлером к каждой стороне деревянной рамы и установить внутри коробки.

В тестах, проведенных Гэри и Скоттом, не было обнаружено заметной разницы в характеристиках между металлом и стекловолокном оконных экранов.Как и в случае со всеми солнечными обогревателями, постарайтесь держать как можно больше воздуха подальше от остекления, чтобы уменьшить потери тепла .

 
Алюминиевый софит Тип

Поглотитель алюминиевого потолочного перекрытия по существу является вариантом поглотителя экрана и работает по тому же принципу. Солнечный поглотитель изготовлен из панелей из имеющегося в продаже перфорированного потолочного материала . Панель поглотителя изготавливается путем установки планок по периметру на внутренней стороне коробки, при этом нижняя планка прилегает к задней части устройства, а верхняя — близко к остеклению.Боковые планки проходят по диагонали, чтобы обеспечить непрерывную монтажную поверхность для перфорированного потолка. Поднимающийся воздух забирает тепло, очищая нагретую поверхность, проходя через перфорации и выходя через верхнее вентиляционное отверстие. Стоимость материалов выше для этого типа по сравнению с экранным поглотителем.

 
Тип тубы (алюминиевые банки для поп-музыки или водосточная труба)

Солнечные нагреватели типа «всплывающая банка» приобрели популярность в последние годы, и их близкий родственник, использующий алюминиевые водосточные трубы, вышел на рынок.Оба этих коллектора работают по одним и тем же принципам, поэтому я буду рассматривать их вместе. Солнечный поглотитель в этих устройствах представляет собой набор металлических трубок , через которые проходит воздух, собирая по пути тепло.

Уникальной особенностью коллекторов трубчатого типа является то, что в них используются герметичные камеры наверху и внизу для направления воздуха через трубки . Воздух поступает в нижнюю камеру, обычно около центра устройства. Некоторые строители добавляют дефлекторы для более равномерного распределения воздушного потока по всем трубкам .Поскольку нагнетательная камера герметична и изолирована от остекления, воздух может перемещаться только вверх по трубам, забирая тепло с поверхности по мере движения. Нагретый воздух выходит из трубок в верхнюю камеру , откуда вентилятор вытягивает его в помещение.

Основное различие , которое я вижу между использованием консервных банок и водосточных желобов, заключается в стоимости материалов по сравнению с вашей рабочей силой . Баночки из-под попсы дешевы и их легко собирать, но требуется много работы, чтобы очистить, вырезать верх и низ, склеить силиконом, а затем покрасить пару сотен из них .Водосточные трубы можно было бы очень быстро и легко разрезать, покрасить и установить в блоке, но они стоили бы дороже. Я не видел никаких сравнительных данных между двумя типами , чтобы увидеть, является ли один более эффективным, чем другой.

Какой тип коллектора более эффективен?

Сравнивать эффективность самодельных солнечных обогревателей — это довольно поверхностная область, в лучшем случае . Каждый строитель использует свои собственные методы измерения температуры, воздушного потока и эффективности, поэтому короткий ответ таков: никто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не знает наверняка .

Положительным моментом является то, что зимой 2010-2011 гг. энтузиасты солнечной энергетики Гэри Рейса и Скотт Дэвис потратили время и усилия на проведение параллельных сравнительных тестов на нескольких конструкциях, описанных выше. Несмотря на то, что Гэри и Скотт живут в разных частях США, они использовали одни и те же материалы и конструкции для своих испытаний и получили схожие результаты . Вы можете ознакомиться с их всесторонним сравнительным тестом, который включает методологию, графики, тепловые изображения и другие данные. подробности на BuildItSolar.ком.

 

Так что же они нашли?

В двух словах:

Тип экрана:

Лучшая общая производительность, а также самый дешевый и простой в сборке . И Гэри, и Скотт были удивлены и использовали этот дизайн для справки при тестировании других.

Алюминиевый софит Тип:

Производительность в основном соответствует эталонному типу экрана, но немного сложнее и дороже в изготовлении.

Тип обратного прохода:

Высокий перепад давления (плохой).Производительность От -10 до -20% по сравнению с эталонным типом экрана. Возможно улучшение путем редизайна. (См. тепловое изображение выше)

Тип трубки – (испытан алюминиевый водосточный желоб)

Во время испытаний производительность составляла от -40 до -50 % от эталонного типа экрана. Это самая дорогая конструкция, и Гэри чувствовал, что есть возможности для улучшения, особенно в плане выравнивания воздушного потока во всех трубах. Будущие тесты, вероятно, покажут улучшенную производительность.

Планы моего солнечного обогревателя

В течение последнего года или около того я думал, что нагреватель для поп-банки был моим лучшим вариантом с точки зрения стоимости и эффективности.Изучив результаты анализов Гэри и Скотта, я пересматриваю свой план. Вдохновленный превосходными характеристиками, более низкой стоимостью и более простой конструкцией коллектора сетчатого типа , я начал работу над «портативным» сетчатым абсорбером для решения конкретной ситуации в моем доме.

Как только я закончу и сделаю несколько пробных запусков, я поделюсь результатами.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован.