Cara membuat pengumpul suria untuk pemanasan DIY: panduan langkah demi langkah

Kenaikan harga sumber tenaga tradisional mendorong pemilik rumah persendirian untuk mencari pilihan alternatif untuk memanaskan rumah dan memanaskan air. Setuju, komponen kewangan dalam isu ini akan memainkan peranan penting dalam memilih sistem pemanasan.

Salah satu cara bekalan tenaga yang paling menjanjikan adalah penukaran sinaran matahari. Untuk melakukan ini, gunakan sistem solar. Memahami prinsip peranti mereka dan mekanisme operasi, membuat pengumpul suria untuk pemanasan dengan tangan anda sendiri tidak akan sukar.

Kami akan memberitahu anda mengenai ciri reka bentuk sistem suria, menawarkan gambarajah pemasangan ringkas dan menerangkan bahan yang boleh digunakan. Tahap kerja disertai dengan gambar visual, bahannya dilengkapi dengan klip video mengenai pembuatan dan pentauliahan pengumpul buatan rumah.

Prinsip kerja dan ciri reka bentuk

Sistem suria moden - salah satu jenis sumber alternatif penjanaan haba. Mereka digunakan sebagai peralatan pemanasan tambahan yang memproses sinaran suria menjadi tenaga yang berguna untuk pemilik rumah.

Mereka dapat menyediakan air panas dan pemanasan sepenuhnya pada musim sejuk hanya di wilayah selatan. Dan jika mereka menempati kawasan yang cukup besar dan dipasang di kawasan terbuka yang tidak dilindungi oleh pokok.

Walaupun terdapat banyak jenis, mereka berfungsi dengan cara yang sama. Sebarang sistem suria mewakili litar dengan susunan berurutan peranti yang membekalkan tenaga terma dan menghantarnya kepada pengguna.

Item kerja utama adalah panel solar pada sel suria atau pengumpul suria. Teknologi pemasangan penjana suria pada plat gambar agak lebih rumit daripada pemungut tiub.

Dalam artikel ini, kita akan mempertimbangkan pilihan kedua - sistem solar pemungut.

Pengumpul suria setakat ini berfungsi sebagai pembekal tenaga tambahan. Adalah berbahaya untuk menukar pemanasan rumah sepenuhnya ke sistem suria kerana ketidakmampuan untuk meramalkan jumlah hari cerah

Pengumpul adalah sistem tiub yang dihubungkan secara bersiri dengan saluran output dan input atau dibentangkan dalam bentuk gegelung. Air industri, aliran udara, atau campuran air dengan beberapa cecair tidak beku beredar melalui tiub.

Fenomena fizikal merangsang peredaran: penyejatan, perubahan tekanan dan ketumpatan dari peralihan dari satu keadaan agregat ke keadaan yang lain, dll.

Prinsip operasi pengumpul suria adalah berdasarkan penerimaan dan pengumpulan tenaga suria yang disampaikan kepada penyejuk (+)

Pengumpulan dan pengumpulan tenaga suria dilakukan oleh penyerap. Ini sama ada plat logam padat dengan permukaan luar yang menghitam, atau sistem plat individu yang dilekatkan pada tiub.

Untuk pembuatan bahagian atas badan, penutup, bahan dengan kemampuan tinggi untuk memancarkan cahaya digunakan. Ia boleh menjadi plexiglass, bahan polimerik yang serupa, jenis kaca tradisional yang tempered.

Untuk mengecualikan kehilangan tenaga dari bahagian belakang peranti, penebat haba diletakkan di dalam kotak

Saya mesti mengatakan bahawa bahan polimer tidak bertolak ansur dengan pengaruh sinar ultraviolet. Semua jenis plastik mempunyai pekali pengembangan haba yang cukup tinggi, yang sering menyebabkan kemurungan perumahan. Oleh itu, penggunaan bahan tersebut untuk pembuatan badan pemungut harus dibatasi.

Air sebagai pembawa haba hanya dapat digunakan dalam sistem yang dirancang untuk membekalkan haba tambahan pada musim gugur / musim bunga. Sekiranya ia dirancang untuk menggunakan sistem suria sepanjang tahun sebelum penyejukan pertama, air proses ditukar menjadi campurannya dengan antibeku.

Dalam sistem suria udara, udara digunakan sebagai pembawa haba. Saluran untuk pergerakannya boleh dibuat dari lembaran berprofil biasa (+)

Sekiranya pengumpul suria dipasang untuk memanaskan bangunan kecil yang tidak mempunyai kaitan dengan pemanasan pondok autonomi atau dengan rangkaian terpusat, sistem litar tunggal sederhana dengan alat pemanasan pada awalnya dibina.

Rantai ini tidak termasuk pam edaran dan alat pemanasan. Skema ini sangat mudah, tetapi hanya dapat berfungsi pada musim panas yang cerah.

Apabila pengumpul dimasukkan ke dalam struktur teknikal dua litar, semuanya jauh lebih rumit, tetapi jarak hari yang sesuai untuk digunakan meningkat dengan ketara. Pengumpul hanya memproses satu litar. Beban utama diberikan kepada unit pemanasan utama, yang menggunakan elektrik atau jenis bahan bakar apa pun.

Untuk pembuatan pengumpul suria, anda boleh menggunakan skema siap pakai, anda boleh membina model perintis anda sendiri dan mengujinya dalam praktik (+)

Walaupun ketergantungan langsung terhadap prestasi peranti suria pada jumlah hari yang cerah, mereka tetap dalam permintaan, dan permintaan untuk alat suria terus meningkat. Mereka popular di kalangan pengrajin yang berusaha mengarahkan semua jenis tenaga semula jadi ke saluran yang berguna.

Pengelasan suhu

Terdapat sebilangan besar kriteria di mana reka bentuk sistem suria ini atau reka bentuk diklasifikasikan. Walau bagaimanapun, untuk perkakas yang boleh anda lakukan dengan tangan anda sendiri dan digunakan untuk bekalan air panas dan pemanasan, yang paling rasional adalah pemisahan mengikut jenis penyejuk.

Jadi, sistem boleh menjadi cecair dan udara. Jenis pertama lebih kerap digunakan.

Di samping itu, klasifikasi sering digunakan mengikut suhu di mana node kerja pemungut dapat memanaskan:

1. Suhu rendah. Pilihan yang boleh memanaskan penyejuk hingga 50ºС. Mereka digunakan untuk memanaskan air di dalam bekas pengairan, di bilik mandi dan pancuran mandi pada musim panas, dan untuk meningkatkan keselesaan pada malam musim bunga dan musim gugur yang sejuk.
2. Suhu sederhana. Berikan suhu penyejuk 80ºС. Mereka boleh digunakan untuk pemanasan ruang. Pilihan ini paling sesuai untuk mengatur rumah persendirian.
3. Suhu tinggi. Suhu penyejuk dalam pemasangan sedemikian boleh mencapai 200-300ºС. Mereka digunakan pada skala industri, dipasang untuk memanaskan kedai pengeluaran, bangunan komersial, dll.

Dalam sistem suria suhu tinggi, proses pemindahan tenaga termal yang agak kompleks digunakan. Selain itu, mereka menempati ruang yang mengagumkan, yang tidak mampu dimiliki oleh kebanyakan pencinta kehidupan di negara kita.

Proses pembuatannya memakan masa, pelaksanaannya memerlukan peralatan khusus. Hampir mustahil untuk membuat varian sistem suria secara bebas.

Agak sukar untuk membuat sel suria suhu tinggi pada penukar fotovoltaik di rumah

Manifold buatan tangan

Membuat alat solar dengan tangan anda sendiri adalah proses menarik yang membawa banyak faedah. Terima kasih kepadanya, adalah mungkin untuk menggunakan sinaran suria percuma secara rasional, untuk menyelesaikan beberapa masalah ekonomi yang penting. Kami akan menganalisis spesifik untuk membuat pemungut rata yang membekalkan air panas ke sistem pemanasan.

Bahan DIY

Bahan paling mudah dan berpatutan untuk pemasangan sendiri badan pengumpul suria adalah bongkah kayu dengan papan, papan lapis, papan OSB atau pilihan serupa. Sebagai alternatif, profil keluli atau aluminium dengan kepingan yang serupa dapat digunakan. Kos logam akan berharga lebih tinggi.

Bahan mesti mematuhi keperluan struktur luar. Hayat pengumpul suria berbeza dari 20 hingga 30 tahun.

Jadi, bahan-bahan tersebut mesti mempunyai satu set ciri-ciri operasi tertentu yang akan memungkinkan penggunaan struktur sepanjang masa.

Pilihan yang paling murah dan paling mudah untuk bahan pembuatan casing adalah penggunaan kayu dan papan serpai

Sekiranya casing itu diperbuat daripada kayu, maka ketahanan bahan dapat dicapai dengan impregnasi dengan emulsi polimer air dan salutan dengan cat dan varnis.

Prinsip asas yang harus dipatuhi ketika merancang dan memasang pengumpul suria adalah ketersediaan bahan dari segi harga dan kemampuan untuk membeli. Artinya, mereka boleh didapati dalam penjualan percuma, atau dibuat secara bebas dari cara improvisasi yang ada.

Nuansa penebat haba

Untuk mengelakkan kehilangan tenaga termal, bahan penebat dipasang di bahagian bawah kotak. Ia boleh menjadi polistirena atau bulu mineral. Industri moden menghasilkan pelbagai jenis bahan penebat.

Untuk melindungi kotak, anda boleh menggunakan pilihan penebat foil. Oleh itu, adalah mungkin untuk menyediakan penebat haba dan pantulan cahaya matahari dari permukaan foil.

Sekiranya plat busa polistirena yang kaku atau polistirena yang diperluas digunakan sebagai bahan penebat, alur boleh dipotong untuk meletakkan sistem gegelung atau paip.Biasanya, penyerap pengumpul diletakkan di atas penebat dan dipasang dengan kuat ke bahagian bawah badan dengan cara yang bergantung pada bahan yang digunakan dalam pembuatan badan.

Penebat haba berfungsi untuk mengurangkan kehilangan haba melalui bahagian bawah perumahan. Adalah tidak rasional untuk menghasilkan peranti dalam sarung logam tanpa penebat haba (+)

Singki haba pemungut suria

Ini adalah unsur penyerap. Ia adalah sistem paip di mana penyejuk dipanaskan, dan bahagian dibuat paling kerap dari tembaga lembaran. Bahan optimum untuk pembuatan heat sink dipertimbangkan paip tembaga.

Pengrajin rumah mencipta pilihan yang lebih murah - penukar haba lingkaran paip polipropilena.

Penyelesaian anggaran yang menarik adalah penyerap sistem suria dari paip polimer yang fleksibel. Kelengkapan yang sesuai digunakan untuk menyambung ke peranti input dan output.Pemilihan alat improvisasi dari mana penukar haba pengumpul suria dapat dibuat cukup luas. Ia boleh menjadi penukar haba peti sejuk lama, paip air polietilena, radiator panel keluli, dll.

Kriteria penting untuk kecekapan adalah kekonduksian terma bahan yang mana penukar haba dibuat.

Untuk pengeluaran sendiri, tembaga adalah pilihan terbaik. Ia mempunyai kekonduksian terma 394 W / m². Untuk aluminium, parameter ini berbeza dari 202 hingga 236 W / m².

Paip tembaga dianggap sebagai pilihan paling optimum untuk pembuatan heat sink untuk prestasi dan ketahanan terma

Walau bagaimanapun, perbezaan besar kekonduksian terma antara paip tembaga dan polipropilena sama sekali tidak bermaksud bahawa penukar haba dengan paip tembaga akan menghasilkan air panas dalam jumlah yang beratus kali lebih besar.

Dalam keadaan yang sama, prestasi penukar haba paip tembaga akan 20% lebih efisien daripada prestasi pilihan logam-plastik. Jadi penukar haba yang diperbuat daripada paip polimer mempunyai hak untuk hidup. Di samping itu, pilihan sedemikian akan jauh lebih murah.

Terlepas dari bahan paip, semua sendi, baik yang dikimpal dan berulir, mestilah kedap udara. Paip boleh diletakkan selari antara satu sama lain, dan dalam bentuk gegelung.

Skema jenis gegelung mengurangkan bilangan sambungan - ini mengurangkan kemungkinan kebocoran dan memberikan pergerakan aliran penyejuk yang lebih seragam.

Bahagian atas kotak di mana penukar haba terletak ditutup dengan kaca. Sebagai alternatif, anda boleh menggunakan bahan moden, seperti analog akrilik atau polikarbonat monolitik. Bahan lut mungkin tidak licin, tetapi beralun atau matte.

Dalam versi klasik, kotak dengan pengumpul ditutup dengan kaca tempered, plexiglass, polycarbonate atau bahan serupa. Pengrajin menyesuaikan diri menggunakan polietilena dan bukannya kaca

Rawatan ini mengurangkan daya kilas bahan. Di samping itu, bahan ini mesti menahan tekanan mekanikal yang ketara.

Dalam reka bentuk industri sistem suria seperti itu, kaca suria khas digunakan. Kaca sedemikian dicirikan oleh kandungan besi yang rendah, yang memberikan kehilangan haba yang lebih sedikit.

Tangki simpanan atau tangki pendahuluan

Sebagai tangki simpanan, anda boleh menggunakan kapasiti apa pun dengan isipadu dari 20 hingga 40 liter. Serangkaian tangki yang lebih kecil, yang dihubungkan oleh paip dalam rangkaian bersiri, akan berlaku. Dianjurkan untuk melindungi tangki simpanan, sebagai air yang dipanaskan di bawah sinar matahari di dalam tangki tanpa penebat akan kehilangan tenaga haba dengan cepat.

Sebenarnya, pembawa haba dalam sistem pemanasan suria mesti beredar tanpa pengumpulan, kerana tenaga haba yang diterima daripadanya mesti habis digunakan semasa tempoh penerimaan.Tangki simpanan lebih berfungsi sebagai pengedar air yang dipanaskan dan ruang parit, yang menjaga kestabilan tekanan dalam sistem.

Tangki simpanan dalam sistem suria berfungsi sebagai pengedar air dan takungan yang mengekalkan tekanan (+)

Langkah pemasangan suria

Selepas pembuatan pemungut dan penyediaan semua elemen struktur sistem, anda boleh meneruskan pemasangan secara langsung.

Salah satu pilihan untuk memasang gegelung dari paip polipropilena dengan kelengkapan dan tees akan membantu memasang pengumpul suria dengan cepat (+)

Kerja bermula dengan pemasangan ruang pendahuluan, yang, sebagai peraturan, ditempatkan pada titik tertinggi: di loteng, menara yang terpisah, jejambat, dll.

Semasa pemasangan, perlu diperhatikan bahawa setelah mengisi sistem dengan penyejuk cair, bahagian struktur ini akan mempunyai berat yang mengagumkan. Oleh itu, anda harus mengesahkan kebolehpercayaan pertindihan atau mengukuhkannya.

Setelah memasang tangki terus memasang pemungut. Unsur struktur sistem ini terletak di sebelah selatan. Sudut kecenderungan relatif terhadap cakrawala harus dari 35 hingga 45 darjah.

Setelah memasang semua elemen, mereka diikat dengan paip, menyambung ke sistem hidraulik tunggal. Keketatan sistem hidraulik adalah kriteria penting yang bergantung kepada operasi efektif pengumpul suria.

Menurut skema pemasangan sistem suria untuk membekalkan air ke pancuran luaran, anda boleh membina struktur untuk memanaskan air untuk pengairan atau mewujudkan keadaan yang selesa pada malam yang sejuk (+)

Untuk menyambungkan elemen struktur ke dalam sistem hidraulik tunggal, paip dengan diameter satu inci dan setengah inci digunakan. Diameter yang lebih kecil digunakan untuk mengatur bahagian tekanan sistem.

Di bawah tekanan bagian sistem dimaksudkan masuknya air ke dalam ruang dan penarikan kembali pendingin yang dipanaskan ke dalam sistem pemanasan dan penyediaan air panas. Selebihnya dipasang menggunakan paip berdiameter lebih besar.

Untuk mengelakkan kehilangan tenaga terma, paip mesti dilindungi dengan teliti. Untuk tujuan ini, anda boleh menggunakan versi penebat moden daripada polistirena, bulu basalt atau foil. Tangki simpanan dan ruang pendahuluan juga dikenakan prosedur pemanasan.

Pilihan termudah dan paling berpatutan untuk penebat haba tangki simpanan adalah pembinaan kotak di sekelilingnya dari papan lapis atau papan. Ruang antara kotak dan bekas hendaklah diisi dengan bahan penebat. Ini boleh menjadi sanga, campuran jerami dengan tanah liat, habuk papan kering, dll.

Sistem suria dipasang supaya pengumpul suria berada di sisi rumah atau petak yang paling terang (+)

Uji sebelum pentauliahan

Setelah memasang semua elemen sistem dan memanaskan beberapa struktur, anda boleh mula mengisi sistem dengan penyejuk cecair. Pengisian awal sistem harus dilakukan melalui muncung yang terletak di bahagian bawah pemungut.

Maksudnya, pengisian dilakukan dari bawah ke atas. Berkat tindakan sedemikian, kemungkinan terjadinya kesesakan udara dapat dielakkan.

Air atau penyejuk cecair lain memasuki ruang. Proses pengisian sistem berakhir apabila air mula mengalir dari paip saliran ruang depan.

Dengan menggunakan injap apungan, anda dapat menyesuaikan tahap cecair optimum di ruang depan. Setelah mengisi sistem dengan penyejuk, ia mula menjadi panas di pemungut.

Proses kenaikan suhu berlaku walaupun pada cuaca mendung. Penyejuk yang dipanaskan mula naik ke bahagian atas tangki simpanan. Proses peredaran semula jadi berlaku sehingga suhu penyejuk yang memasuki radiator diselaraskan dengan suhu pembawa keluar dari pemungut.

Dengan aliran air dalam sistem hidraulik, injap apungan yang terletak di ruang depan akan terpicu. Oleh itu, tahap tetap akan dikekalkan. Dalam kes ini, air sejuk yang memasuki sistem akan berada di bahagian bawah tangki simpanan. Proses mencampurkan air sejuk dan panas secara praktikal tidak berlaku.

Dalam sistem hidraulik, perlu dilakukan pemasangan injap tutup, yang akan menghalang peredaran terbalik penyejuk dari pemungut ke takungan. Ini berlaku apabila suhu persekitaran turun lebih rendah daripada suhu penyejuk.

Injap seperti itu biasanya digunakan pada waktu malam dan pada waktu petang.

Sambungan ke tempat penggunaan air panas dilakukan menggunakan pengadun standard. Ketukan tunggal konvensional sebaiknya dielakkan. Dalam cuaca cerah, suhu air boleh mencapai 80 ° C - langsung menggunakan air itu tidak selesa. Oleh itu, keran akan menjimatkan air panas dengan ketara.

Prestasi pemanas air solar seperti itu dapat ditingkatkan dengan menambahkan bahagian pemungut tambahan. Reka bentuknya membolehkan anda memasang dari dua hingga kepingan yang tidak terhad.

Prestasi sistem suria meningkat dengan memasang lebih banyak pengumpul suria

Asas pengumpul suria seperti itu untuk pemanasan dan bekalan air panas adalah prinsip kesan rumah hijau dan apa yang disebut kesan termosifon. Kesan rumah hijau digunakan dalam reka bentuk elemen pemanasan.

Sinar matahari bebas melalui bahan lutsinar bahagian atas pemungut dan diubah menjadi tenaga terma.

Tenaga haba berada di ruang terkurung kerana ketatnya bahagian saluran pengumpul. Kesan termosifon digunakan dalam sistem hidraulik ketika penyejuk yang dipanaskan naik, sementara menggeser penyejuk dan memaksanya bergerak ke zon pemanasan.

Oleh kerana kesan termosifon, peredaran semula jadi penyejuk yang stabil dan berterusan berlaku di dalam sistem

Prestasi pengumpul suria

Kriteria utama yang mempengaruhi prestasi sistem suria adalah intensiti sinaran suria. Jumlah kejadian sinaran suria yang berpotensi berguna di kawasan tertentu disebut insolasi.

Nilai insolasi di pelbagai sudut dunia berbeza dari jarak yang cukup luas. Untuk menentukan petunjuk purata nilai ini, terdapat jadual khas. Mereka menunjukkan pengisolan matahari rata-rata untuk wilayah tertentu.

Data mengenai insolasi matahari di wilayah tertentu dapat diperoleh dari peta dan jadual khas (+)

Sebagai tambahan kepada nilai insolasi, kawasan dan bahan penukar haba juga mempengaruhi prestasi sistem. Faktor lain yang mempengaruhi prestasi sistem ialah kapasiti tangki simpanan. Kapasiti tangki optimum dikira berdasarkan luas penjerap pemungut.

Bagi pemungut rata, ini adalah luas keseluruhan paip yang berada di dalam kotak pemungut. Nilai ini, rata-rata, sama dengan 75 liter isipadu tangki setiap satu m² luas tiub pemungut. Kapasiti simpanan adalah sejenis bateri termal.

Harga Perkakas Kilang

Sebahagian besar kos kewangan untuk membina sistem sedemikian adalah dalam pembuatan pengumpul. Ini tidak menghairankan, walaupun dalam reka bentuk perindustrian sistem suria sekitar 60% dari kos jatuh pada elemen struktur ini. Kos kewangan akan bergantung pada pilihan bahan.

Harus diingat bahawa sistem seperti itu tidak dapat memanaskan bilik, ia hanya akan membantu menjimatkan kos, membantu memanaskan air dalam sistem pemanasan.Memandangkan kos tenaga yang agak tinggi yang dibelanjakan untuk memanaskan air, pengumpul suria yang disatukan ke dalam sistem pemanasan mengurangkan kos sedemikian.

Pemungut suria berintegrasi secara sederhana ke dalam sistem pemanasan dan bekalan air panas (+)

Untuk pembuatannya, bahan yang cukup sederhana dan berpatutan digunakan. Di samping itu, reka bentuk sedemikian sama sekali tidak mudah berubah dan tidak memerlukan penyelenggaraan teknikal. Penyelenggaraan sistem dikurangkan menjadi pemeriksaan berkala dan pembersihan kaca pengumpul dari pencemaran.

Maklumat tambahan mengenai organisasi pemanasan solar di rumah disajikan dalam artikel ini.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Proses pembuatan pemungut solar asas:

Cara memasang dan menugaskan sistem suria:

Secara semula jadi, pengumpul suria buatan sendiri tidak akan dapat menyaingi model industri. Menggunakan bahan improvisasi, agak sukar untuk mencapai kecekapan tinggi yang dimiliki reka bentuk perindustrian. Tetapi kos kewangan akan jauh lebih rendah jika dibandingkan dengan pembelian tanaman siap pakai.

Walau bagaimanapun sistem pemanasan solar buatan sendiri meningkatkan tahap keselesaan dengan ketara dan mengurangkan kos tenaga yang dihasilkan oleh sumber tradisional.

Mempunyai pengalaman membina pengumpul suria? Atau ada soalan mengenai bahan tersebut? Sila kongsi maklumat dengan pembaca kami. Anda boleh meninggalkan komen dalam borang di bawah.