DIY Solvattenvärmare: Diagram, Enhet Etc. + Video

2024 Författare: Bailey Albertson | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 13:06

Solvattenvärmare: möjligheten att använda en geosamlare och självtillverkning av enheten

Solen är den största källan till säker och fri energi. Och om tidigare människor inte kunde använda det finns det nu teknologier som hjälper till att förse ett hus med värme och varmt vatten bara på solens bekostnad. Att använda samlare är ett kostnadseffektivt och prisvärt sätt att göra ett lantgård bekvämare. Du behöver bara välja rätt solfångare (eller göra den själv) och sedan introducera den i det befintliga värmesystemet.

Innehåll

• 1 Vad är en solvattenvärmare

  1.1 Användningsområde för solceller

• 2 typer av solfångare

  • 2.1 Tabell: Jämförande egenskaper hos platta och vakuumuppsamlare
  • 2.2 Funktioner i solpanelvärmare
  • 2.3 Egenskaper hos vakuumuppsamlare

• 3 I vilket system en solvattenvärmare ska integreras

  • 3.1 Typer av cirkulation
  • 3.2 Välja typ av cirkulationskrets

• 4 Hur man gör en platt solfångare med egna händer

  • 4.1 Verktyg och material för arbete
  • 4.2 Video: hur man gör en platt kopparrörs solvärmare
  • 4.3 Installera solfångaren
  • 4.4 Underhåll av solfångare
• 5 Video: instruktioner för montering av solfångare från aluminiumburkar

Vad är en solvärmare

En kollektor (vattenvärmare) är en anordning som samlar energi från solens strålar och omvandlar den till värme. Solen värmer upp kylvätskan i uppsamlaren, som sedan används för varmvattenförsörjning och uppvärmning eller elproduktion.

Moderna solvattenvärmare kan vara komplexa, men alla ägare till ett privat hus kan självständigt skapa en enhet för sina egna behov. Det viktigaste är att ta reda på vad den här enheten är avsedd för.

Tre samlare tillgodoser helt familjens behov av varmvatten och uppvärmning

Användningsområde för solceller

I vårt land är frasen solvattenvärmare fortfarande associerad med en svart tank på taket av en sommarduschkabin, men denna teknik används framgångsrikt över hela världen. Solfångare är vanliga i de södra regionerna i Europa. Invånare i privata hem i Italien, Spanien och Grekland är enligt lag skyldiga att använda solvärmare. Kina släpar inte heller efter västvärlden. Där installeras solvattenvärmare på taket på höghus och ger varmvatten till alla lägenheter. År 2000 fanns det så många solkraftverk i världen att sammantaget skulle de uppta mer än 71 miljoner m ². Nästan 15 miljoner m ² av dem skulle vara europeiska.

Solvakuumuppsamlare upptar nästan helt taket på kinesiska nybyggnader

Sådana anordningar används för varmvattenförsörjning av hushållslokaler och industribyggnader, uppvärmning av privata hus, administrativa byggnader, verkstäder. De är mest efterfrågade inom livsmedels- och textilindustrin, eftersom det är i detta område som det finns många produktionsprocesser som använder varmvatten.

I den privata sektorn har varje person från Tyskland 0,14 m ² solfångararea, från Österrike - 0,45 m ², från Cypern - 0,8 m ² och från Ryssland - 0 0002 m ². Intensiteten för solljuset i Ryssland endast 0,5 kWh / m ² mindre än i södra Tyskland. Detta betyder att solsamlarnas låga popularitet i de norra regionerna inte beror på geografiska skäl.

Även poolvatten kan värmas upp med ett omfattande grenrörssystem

Typer av solfångare

Ingenjörer har utvecklat plana, rörformiga med vakuum, paraboliska reflektorkoncentratorer, antenner, soltorn och andra typer av installationer. Det mest populära för hushållsändamål är platta och vakuumvärmare.

Tabell: Jämförande egenskaper hos platta och vakuumuppsamlare

Platt samlare	Vakuumgrenrör
Lätt att göra med egna händer från skrotmaterial.	Tillverkas i en industriell miljö eller monteras från fabriksdelar.
Lönar sig snabbt.	Lönar sig tre gånger längre än platt.
Mindre benägna att överhettas vid varmt väder.	Förhindrar att ackumulerad värme återgår till miljön.
Fungerar effektivt på sommaren eller i länder med varma klimat.	Lämplig för kalla områden, fungerar på vintern vid temperaturer ner till -30 o C.
Den har hög vind, så ett kraftigt vindkast kan blåsa bort det från taket.	Vinden passerar fritt mellan vakuumrören, så sannolikheten för att samlaren inte kommer att drabbas av stormen är högre.
Det rengör sig från snö, frost och is.	Produktiviteten är 2-3 gånger högre än för en platt uppsamlare (med lika stora ytor).

Funktioner i plattvattenvärmare

Enheten är en panel, i vilken det finns kopparrör med en mörk beläggning. De värmer upp vatten, som sedan samlas i en tank och används för varmvattenförsörjning (varmvattenförsörjning). Om du tillverkar uppsamlaren själv kan dyra komponenter ersättas med tillgängliga material:

• istället för kopparrör kan du ta stål, polyeten eller bara en kylare från ett gammalt kylskåp.
• en träram kan bli en ersättning för en metall, även om den väger mer;
• den förkromade absorberaren ersätter den vanliga svarta färgen;
• ett ark av glas eller cellulärt polykarbonat fungerar bra som ett skyddande lock, och skum fungerar som en värmare.

Det viktigaste är att säkerställa tätheten i panelen, men för detta räcker det att täta alla sömmar med konstruktionssilikon. Den största nackdelen med sådana anordningar är att det uppvärmda kylmediet strålar ut värme i luften och svalnar lite innan det kommer in i lagringstanken. Användningen av värmeisolering och tätning av sömmar är utformade för att bekämpa just denna effekt.

Dyra delar av en industrisamlare kan ersättas med billigare motsvarigheter, till exempel stålrör kan användas istället för kopparrör och enhetens ram kan vara av trä

Om vatten inte tas från den platta uppsamlaren kan det på en varm solig dag värmas upp till 190–210 ^o C, vilket kan leda till att rören går sönder med kylvätska eller anslutningselement. För dem som ibland använder en solvattenberedare är det viktigt att installera en lagringstank som kan eliminera övertryck i rören. Ett annat alternativ är att använda mineralolja snarare än vatten som kylfläns. Kokpunkten är högre, vilket minskar risken för systemskador. I detta fall behövs en värmeväxlare där oljan överför den ackumulerade värmen till vattnet utan direktkontakt.

Egenskaper hos vakuumuppsamlare

Denna typ av solvattenberedare består av enskilda rör som var och en befinner sig i en luftfri miljö. Denna konstruktion gjorde det möjligt att minska värmeförlusten på väg från kollektorn till lagringstanken och öka systemets effektivitet. Tack vare detta fungerar vakuumuppsamlare perfekt under säsongsbyten (höst, vår) och på vintern.

Vakuumfördelaren består av rör placerade i en luftfri miljö

Kopparrör används också i vakuumvärmevattenberedare, eftersom detta material ger god värmeöverföring och hygien samtidigt. Resten av elementen är likartade: glas (borosilikat för bättre värmeöverföring), under det finns ett svart absorberande skikt, ett rör med kylvätska och ett substrat. Det är lättare att säkerställa tätheten i systemet, eftersom det bara finns en söm - anslutningen mellan röret och lagringstanken.

Separata rör är anslutna till vakuumvarmvattenberedarens huvudrör

Kallt vatten värms gradvis upp från alternativ kontakt med heta kopparrör. Detta är det enda sättet att sprida värme från en vakuum solcelleanläggning, så det är viktigt att förse det med ett regelbundet flöde av kallt vatten, det vill säga använda varmt vatten hela dagen. Frostskydd används som kylvätska i vakuum solfångare för att öka systemets hållbarhet. Den tål uppvärmning till 300 ^° C och fryser inte när en molnig dag sänks enhetens temperatur till -40 ^till S.

Det är omöjligt att skapa en fullfjädrad vakuum solfångare med egna händer: att göra ett tjockväggigt rör av borosilikatglas är otänkbart under hantverksmässiga förhållanden. Därför är ett mer tillförlitligt alternativ att köpa fabrikskolvar (koaxial- och fjädervarianter erbjuds) och montera solvattenberedaren på plats. Men eftersom även sådant arbete kräver enastående låssmedskunskap är det bättre att köpa en färdig produkt med garanti från tillverkaren.

Vilket system man ska integrera en solvärmare i

För att varmt vatten ska kunna rinna ut ur kranen är det viktigt att inte bara välja en uppsamlare utan också att skapa ett helt system för det från en lagringstank, anslutningsrör, kranar och andra element.

Typer av cirkulation

Bestäm om du kan installera lagringstanken över fördelningsnivån. Det beror på vilken av de två typerna av cirkulation som kommer att finnas i systemet.

1. Naturlig cirkulation skapas på grund av skillnaden i densitet mellan kallt och varmt vatten. Den uppvärmda vätskan tenderar att stiga, vilket bestämmer placeringen av lagringstanken. Om taket är komplext, välj en väl upplyst plats för grenröret och placera tanken under åsen.

   

   Med naturlig cirkulation rör sig vatten genom systemet på grund av skillnaden i densitet mellan kallt och varmt vatten.

2. System med tvångscirkulation fungerar tack vare en pump som pumpar varmt vatten i en beredd tank. I detta fall blir det möjligt att placera elementen i systemet långt från varandra, till exempel att sätta en lagringstank på vinden eller i källaren. Det är bättre för utsidan och kräver mindre ansträngning för att isolera själva tanken. Men rören som leder från kollektorn till tanken måste vara försedda med värmeisolering, annars riskerar du att förlora all värme under vägen. Tvingad cirkulation kräver användning av elektricitet, så om det inte finns elektricitet vid dacha, eller om el ofta slocknar, fungerar inte detta alternativ.

   

   I system med tvångscirkulation flyttas varmt vatten av en pump

Om du bestämmer dig för att använda en värmeöverföringsolja i grenröret, skaffa en pump för tvångscirkulation. Annars, på grund av oljans låga expansionskoefficient, fungerar systemet helt enkelt inte.

Välja typ av cirkulationskrets

Tre typer av system är vanliga:

1. Öppna slingan. Detta är det enklaste sättet att leverera varmvatten till ditt hem. Huvudskillnaden är att kylvätskan i uppsamlaren nödvändigtvis är vatten. Först värms den upp i rör, går sedan in i förvaringstanken och sedan direkt i kranen i köket eller badrummet. Det vill säga vattnet cirkulerar inte i en cirkel, men en ny del värms upp varje gång i en öppen krets.

   

   I ett öppet varmvattensystem cirkulerar inte vatten i en cirkel

2. En krets. Det är att föredra när det är tänkt att värma huset med hjälp av solvärme eller för att göra driften av eluppvärmning billigare. Skillnaden är att vattnet som värms upp av solen kommer in i värmerören. Kylvätskan rör sig i en cirkel i systemet. Detta är en sluten cirkulationscykel. Eftersom solfångaren används på vintern och lågsäsong, välj vakuummodeller och inkludera en extra värmare i systemet. En el- eller gaspanna hjälper till att få kylvätskan till önskad temperatur på kalla och grumliga dagar såväl som på natten.

   

   I ett kretssystem med en krets fungerar solfångaren parallellt med pannan

3. Dubbel krets. Detta alternativ innefattar överföring av värme från kollektorn till systemet via en speciell värmeväxlare. Eftersom det inte finns någon direkt kontakt mellan kylvätska och vatten, används olja eller frostskyddsmedel i uppsamlaren. Systemet är optimalt för hus på landet där människor bor hela året. I den används kollektorn både för varmvattenförsörjning och för uppvärmning samtidigt. Som regel är en panna och / eller panna också integrerad i den för ytterligare uppvärmning av vatten och flera samlare används (beroende på antalet invånare och regionens klimatiska egenskaper).

   

   I ett cirkulationssystem med dubbla kretsar finns det ingen direktkontakt mellan kylvätskan från solvärmaren och vattnet

Hur man gör en platt solfångare med egna händer

Detta kräver en ritning. Du måste också beräkna vattenvärmareens yta i enlighet med familjens behov. Denna parameter bestäms av formeln: A = K * F * SF / (G * η) AW = 1 / (G * η) A = K * F * SF * AW, där:

• A - samlararea, m2;
• AW är det reducerade området som kan generera 1 kW * timme per dag, m2 * dag / (kW * timme);
• Η - effektivitet för en samlare,%;
• G - total solstrålning per dag, typiskt för ett visst område, kW * timme / (m2 * dag);
• K - koefficient med hänsyn till värdet på samlarnas lutningsvinkel och deras orientering i förhållande till kardinalpunkterna;
• F är den energi som krävs för att värma vatten per dag, kW * timme / dag;
• SF är andelen solens energi för att täcka värmebehovet,%.

För konstruktionen av en samlare behöver du en detaljerad ritning som anger delarnas antal och storlek

Verktyg och material för arbete

För tillverkning av en platt solfångare som mäter 2,28x1,9x0,1 m med metallplaströr och en träram behöver du:

• hacksåg eller sticksåg för kapning av trä och plywood;
• saxar för metall-plaströr;
• skruvmejsel;
• borstar och en sprutpistol eller sprayfärgskanna för att svarta monterade rör.

Sekvensering:

1. Montera en låda för samlarbotten från två ark av plywood som mäter 1,52x1,52 m, 1 cm tjock. En av dem skär ut för att skapa sidor för detaljer: 0,76x0,38 m i storlek - 4 st., 1,52x0.76 m i storlek - 1 PC.

   

   Plywoodark används för att skapa en samlarbox

2. Måla den resulterande lådans inre yta med svart mattfärg och den yttre ytan med vit eller täck med en skyddande lack.

3. Skapa en ram för att fästa en låda från en 5x5 cm stapel, enligt bifogat diagram. Totalt behövs 60 m virke. Innan montering är det viktigt att behandla delarna med ett träskyddsmedel för att skydda materialet mot nederbörd och extrema temperaturer. Fäst delarna med träskruvar med metallhörn på 5x5 cm.

   

   Ett stativ (ram) för lådan är gjord av en bar

4. Fäst lådan på det förberedda stativet och utför ytterligare montering på detta lutande stativ.

5. Gör markeringar där rören ska gå och var rören kommer att passa. Färg dem också svarta för att inte öka värmeförlusten.

   

   För säker fixering placeras monteringsrören i fyra rader

6. Skär de 0,5 tum tjocka förstärkta plaströren i bitar till önskad längd. Använd det första utdraget som referens för att undvika misstag. Du bör få 45 stycken om 2,14 m vardera.
7. Montera ormen från rören på stativet med hjälp av beslag för metall-plaströr vid varv. Totalt 44 vinklade armbågar av typen "mamma-mamma" och "mamma-pappa" och 88 adaptrar från metall-plaströret till kopplingen krävs. Använd tätningstråd för att täta fogarna. Fäst adaptrarna för att ansluta vattentillförseln och dräneringsslangarna i början och slutet av ormen.

8. Måla strukturen svart med en sprutpistol eller burk.

   

   Samlarspolen är målad med svart färg

9. Anslut spolen till pumpen och se till att det inte finns något läckage när du pumpar vatten. Om någon anslutning inte är tillräckligt tät, töm och sätt tillbaka den och kontrollera sedan igen.

10. Täck lådans överdel med klart glas eller fast polykarbonat. Om det inte är möjligt att använda ett helt ark, gör en aluminiumram i storleken på tillgängliga fragment (helst högst fyra) och säkra panelerna säkert. Behandla försiktigt varje fog med transparent silikon så att varmvattenberedaren är tätt.

    

    Samlarskärmen kan monteras i flera delar, vilket förstärker fogarna ytterligare

Enligt det beskrivna schemat monteras en samlare med en kapacitet på 1,6-2 kW.

Video: hur man gör en platt kopparrör solvattenberedare

Installation av solfångare

Enheten är installerad på taket. Detta alternativ är lämpligt för hus på landet och höghus. Det är bättre om taket är lutat och lutningsvinkeln ligger nära breddgraden för denna region. I det här fallet måste du fästa konsolerna på brädorna på dess södra sida genom takmaterialet. Samlaren kommer att placeras 15-20 cm ovanför taknivån, parallellt med rampen. Detta är den mest harmoniska lösningen, speciellt om flera vattenvärmare används i huset. Ibland är uppsamlaren infälld i taket så att skyddsskärmen ligger i linje med det dekorativa takbeläggningen. Men den här metoden är mycket dyrare och kan försvaga takkonstruktionen.

Det är bäst att montera plåtsamlingssystemet på ett lutande tak

På plana tak är samlarna monterade på speciella strukturer som håller dem i en viss vinkel. Stativ kan köpas färdiga eller svetsas på egen hand från hörnen. Metallkonstruktionen är fäst vid basen med stora ankarbultar.

På ett plant tak är samlarna monterade på speciella strukturer

I sommarstugor installeras solfångare bredvid huset eller poolen i ett öppet soligt område. I det här fallet väljer de en plats på en redan skapad webbplats eller utrustar en pålitlig bas separat. För att göra detta behöver du en rektangulär plattform med en ramad bulkdyna, vattentätning och en beläggning av beläggningsplattor, porslinstengods och annat slitstarkt, hårt och väderbeständigt material. Därefter monteras ett metall- eller trä staffli stativ på det, på vilket solfångaren är fäst.

Att installera en solfångare på stöd som inte har en gemensam bas anses vara mindre tillförlitlig men hjälper till att spara utrymme

Underhåll av solfångare

Liksom all annan utrustning kräver enheten service. De vanligaste verken:

1. Tvätt av glas. Samlarens skyddspanel blir grumlig med tiden från damm och avlagringar. För att förhindra att detta påverkar systemets effektivitet är det värt att rengöra det en gång i månaden (under arbetsperioden) med ett vanligt glasrengöringsmedel eller bara tvålvatten (om den genomskinliga panelen inte är gjord av glas). Eftersom huset är förseglat krävs inget förberedande arbete för att stänga av systemet.
2. Tömning av plåtsamlare om den inte används på vintern. Fryst vatten under molnigt vinterväder kan spränga rör och rördelar. Därför är det nödvändigt att stänga av vattentillförseln och tömma vätskan från rören med kallt väder. Sedan nästa sommarstuga är samlaren redo att jobba igen. Resten av solvärmaren är väderbeständig, så det är inte nödvändigt att ta bort dem från husets tak.
3. Byt kylvätska om det försämras på grund av brott mot driftsreglerna. Frostskydd som används i vakuum solfångare är mycket känsligt för överhettning. Om varmvattenberedaren inte kunde överföra värmen till vattnet (inget varmt vatten användes i huset, värmesystemet stängdes av), bildas flingor i vätskan och tunna kopparrör och ett filter är igensatta. Som ett resultat kan samlaren inte utföra sina funktioner normalt. I det här fallet, töm frostskyddsmedlet helt från varje kolv, spola röret och fyll systemet med ny specialiserad frostskyddsmedel (för samlare, inte bilar). Filtret bör också rengöras och kassetten bytas ut. Efter att systemet startat kan återstående flingor av misstag dyka upp igen i filtret, och därför är det nödvändigt att kontrollera det och vid behov rengöra kassetten under den första dagen för uppsamlaren.

4. Byte av trasigt glas. Skyddspanelen går ibland sönder på grund av hagel, vandaler och andra orsaker. Det är inte svårt att byta ut glas i en platt uppsamlare: ta bara bort det gamla och fixera det nya med silikontätningsmedel. Arbetet tar inte mer än en halvtimme, du behöver inte stänga av systemet. I vakuumgrenröret måste hela lampan bytas ut. Du måste beställa den från samma tillverkare.

   

   Det är bättre att överlåta utbytet av en skadad vakuumgrenrörskolv till proffs.

Om samlaren köptes, är det värt att ringa mästaren vid första uppdelningen och kontakta tillverkarens representant under garantiperioden. En hemlagad solvattenberedare måste repareras på egen hand, men det är mycket lättare att hitta en haveri och fixa den i en hemgjord produkt än i en fabrik. Erfarenheterna av samlarreparatörer antyder att du först måste kontrollera ventilen, sensorerna, lagringstanken och pumpen, eftersom de är mindre tillförlitliga än själva solenergianläggningen.

I varmvattenanläggningar med solfångare misslyckas oftast ventiler och sensorer.

Video: instruktioner för montering av solfångare från aluminiumburkar

Ägarna till solfångare är säkra på: när du väl utvärderat den här enhetens funktioner kommer det helt enkelt att vara omöjligt att göra utan den. Nu kan du ge ditt hus eller sommarstuga billig och säker värme.