Солнечный коллектор своими руками
Солнечный коллектор — устройство для отбора тепловой энергии Солнца переносимое инфракрасным излучением световых лучей. Солнечный коллектор передает тепло теплоносителю, циркулирующему через гелиоустановку.
Теплоноситель нагревается от солнечной энергии, циркулируя через коллектор, а затем передает тепловую энергию в бак-аккумулятор, накапливающий горячую воду для потребителя. Лучшая схема, где теплоноситель коллектора не смешивается с хозяйственной водой и в баке проходит через теплообменник.
В простом варианте используется естественная циркуляция воды, которая работает из-за разности температур в коллекторе и баке-аккумуляторе, который располагается выше коллектора. Однако данная схема имеет ограничения по монтажу и использованию тепла.
В более совершенном варианте коллектор имеет свой контур. В контур устанавливается насос для циркуляции теплоносителя. Бак может располагаться в любом удобном месте как непосредственно рядом с коллектором, так и внутри здания.
В тех случаях, когда солнечной энергии недостаточно, температуру воды на нужном уровне поддерживает дополнительный электрический нагревательный прибор. В таком случае используют бойлер с двумя контурами теплообменника. Такое решение позволяет повысить эффективность солнечной установки, поскольку КПД солнечного коллектора снижается с ростом температуры теплоносителя.
Простейшие солнечные водонагревательные установки аккумуляционного типа, в которых отсутствует отдельный бак-аккумулятор, а нагретая вода сохраняется непосредственно в солнечном коллекторе. В этом случае установка представляет собой близкий к прямоугольной форме бак.
Не каждый домовладелец готов смонтировать полноценную солнечную энергосистему, т.к. первоначальные затраты могут быть весьма велики. Однако можно двигаться поэтапно и для начала смонтировать солнечный водонагреватель, который позволит заметно уменьшить затраты на содержание дома. Что нужно знать для этого:
- Что солнечный коллектор будет облучаться солнечным светом с 10–11 до 15–16 часов.
- Изучается вариант установки солнечного коллектора из тех, что предлагает рынок.
- При наличии определённых знаний и умения в можно построить Солнечный коллектор собственными руками и сэкономить значительную сумму.
Устройство системы солнечного горячего водоснабжения не сложная по сравнению с системой солнечного отопления.
Годовой (сезонный) КПД определяется по графику в зависимости от площади солнечных коллекторов А, м2 /(ГДж·сут), и вместимости бойлера V, м /(ГДж·сут), приходящуюся на единицу суточной тепловой нагрузки горячего водоснабжения, которые вычисляются по формулам:
A^ = 106A / 4,19G(tw2 − tw1)
V^ = 106V / 4,19G(tw2 − tw1)
Суммарное количество теплоты Q, ГДж, выработанной солнечным водонагревателем, определяется по формуле
Q = A?∑z,j,igi
где z — число месяцев работы установки; j — число дней в месяце.
По принципу схемы установок солнечного горячего водоснабжения могут быть:
- с естественной циркуляцией;
- одноконтурная;
- вухконтурная;
- двухконтурная с постоянной температурой воды;
- трехконтурная;
- с двумя теплообменниками в бойлере.
Для изготовления простейшего солнечного коллектора собственными руками потребуется:
1. Медный лист на высокотемпературном утеплителе. В качестве селективного покрытия - обработка меди едким натром. (Поглощение 0.89 Излучение 0.17).
2. А) Медная трубка (диаметром 10, 12, 15 мм).
Б) Гофрированная нерж труба, змейкой, прижата к меди медными накладками через 10-12см.
В) Панель (радиатор отопления) из алюминиевого профиля.
3. Поликарбонат 6мм (светопропускание 82%) .
Если все же самому смастерить солнечный коллектор сложно, тогда нужно рассматривать вопрос по приобретению готовых заводских солнечных панелей. В настоящее время распространены два вида солнечных коллекторов:
- Плоский солнечный коллектор.
- Вакуумный солнечный коллектор.
