Hoe maak je een zonnecollector voor verwarming met je eigen handen: een stapsgewijze handleiding

Lucht zonnecollector: ontwerpschema apparaat

Om een ​​​​lucht-zonnecollector te maken van de middelen die in elk huishouden aanwezig zijn, heb je een beetje nodig.

Je zal nodig hebben:

• Houten planken, staven, triplex;
• Zelftappende schroeven, spijkers of andere bevestigingsmiddelen;
• IJzeren blikjes voor dranken;
• Zwarte verf;
• Glas.

Allereerst moet u een houten kist met de vereiste afmetingen (lengte x breedte) voorbereiden. De diepte van de doos moet iets groter zijn dan de diameter van de blikken die voor gebruik zijn gepland. De wanden van de doos kunnen worden vastgemaakt met zelftappende schroeven of andere geschikte bevestigingsmiddelen. Vervolgens moet u aan de boven- en onderkant van de doos, 10-15 centimeter terugtrekkend van de boven- en onderwanden, planken installeren, over de gehele lengte waarvan u gaten boort voor blikjes die gelijk zijn aan hun diameter.

Het is noodzakelijk om gaten in de blikken te maken, waarbij de nek en bodem worden afgesneden, waardoor een doorgaande pijp ontstaat die eruitziet als een klein luchtkanaal. U moet de blikken met elkaar verbinden door het tweede blikje in de lege bodem van het eerste blikje te steken, het volgende erin, enzovoort, over de hele lengte van de doos. Steek vervolgens de resulterende pijp uit de blikken in de doos door de hiervoor geboorde gaten. Het is dus noodzakelijk om de hele doos met blikken te vullen, de ruimte tussen de bovenwand en de bovenste plank waarin de blikken zijn bevestigd, en de ruimte tussen de onderste plank en de onderwand niet meegerekend.

De verbindingen van de bovenste en onderste planken met de blikken moeten worden vastgemaakt met zelftappende schroeven door de plank samen met de wand van het blik te boren. Lucht uit de kamer zal de ruimte tussen de bovenwand van de doos en de bovenste plank binnendringen, waarvoor gaten moeten worden aangebracht, bij voorkeur een paar. Door de blikken te gaan en op te warmen, komt de lucht in een vergelijkbare ruimte tussen de onderste plank en de muur, vanwaar het door de gaten de kamer binnenkomt, hier zal een ventilator moeten worden voorzien. Er moet dus een volwaardig proces van luchtcirculatie en verwarming plaatsvinden.

De doos zelf en de geïnstalleerde blikken moeten worden ontvet en geverfd met zwarte matte verf (u kunt de goedkoopste gebruiken) om de indruk te wekken van een enkele structuur en de verwarmingssnelheid te verhogen.

Verantwoordelijke montagefase

De laatste stap is het monteren van de behuizing, die alle componenten van het apparaat in een enkele structuur zal bevestigen. Met behulp van een stuk triplex en houten blokken moet je een sterke kist omverwerpen. Snijd in de gebruikte houten staven vooraf groeven, dan plaatst u er een polycarbonaatscherm in (groefdiepte is ongeveer 0,5 cm). Buisuitgangen kunnen worden gemaakt nadat alle belangrijke componenten zijn geïnstalleerd. Vervolgens leg je in de reeds gemonteerde houten kist, om een ​​luchtzak te creëren, minerale wolisolatie. Monteer een paneel met een spoel over de minerale wol. Stop de randen van de watten zodat de spoel de wanden van de doos niet raakt. Het verwarmingspaneel en het polycarbonaatpaneel moeten ook een afstand tussen hen hebben en elkaar niet raken.

De laatste fase bestaat uit het behandelen van het lichaam met een speciale waterafstotende oplossing en emailleren (behalve het voorste gedeelte).

Zonnecollector van oude frames

Dat is alles, de doe-het-zelf zonnecollector is klaar. Om het te activeren, plaatst u het op een draagstructuur en draait u het voorste deel naar de zon zodat de stralen in de meest rechte hoek op het voorste deel vallen. Installeer op het dak een tank voor de ophoping van water, deze zal als reservoir dienen. Leid naar de bovenkant van de tank, een slang aangesloten op de bovenbuis van het verdeelstuk, naar de onderkant van de onderbuis. Door water volgens dit schema aan te sluiten, zorgt u voor een werking in natuurlijke circulatiemodus.Volgens de wetten van de natuurkunde zal warm water in de richting van de tank stijgen en zal het verplaatste koude water de collector binnenkomen om in de spoel te worden verwarmd. Vergeet niet dat het nodig is om een ​​slang en een klep aan de tank te bevestigen om water uit de tank te halen en om deze met een nieuwe te vullen.

Luchtverdeelstuk

De luchtcollector is een van de meest succesvolle ontwikkelingen. Maar zonnepanelen van het luchttype zijn zeer zeldzaam. Dergelijke apparaten zijn niet geschikt voor huisverwarming of warmwatervoorziening. Ze worden gebruikt voor airconditioning. De warmtedrager is zuurstof, die wordt verwarmd onder invloed van zonne-energie. Zonnepanelen van dit type worden geïdentificeerd met een geribbeld stalen paneel dat in een donkere tint is geverfd. Het werkingsprincipe van dit apparaat is een natuurlijke of automatische toevoer van zuurstof naar privéwoningen. Zuurstof warmt met behulp van zonnestraling op onder het paneel, waardoor airconditioning ontstaat.

Het is toegestaan ​​​​om een ​​​​luchtcollector te installeren in particuliere huizen, commerciële gebouwen.

Temperatuurclassificatie

Zonne-installaties voor thuis worden vaak ingedeeld naar het type koelvloeistof. Tegenwoordig vindt u op de wereldmarkt vloeistof- en luchtsystemen. Bovendien zijn de collectoren verdeeld volgens het temperatuurregime van de werking, dat wil zeggen dat de classificatie wordt toegepast op basis van de maximale verwarmingstemperatuur van de werkelementen. Er zijn de volgende soorten systemen:

• lage temperatuur - de warmtedrager voor zonnecollectoren wordt verwarmd tot 50℃;
• gemiddelde temperatuur - de temperatuur van de circulerende vloeistof is niet hoger dan 80 ;
• hoge temperatuur - de maximale temperatuur van het warmteoverdrachtsmateriaal kan oplopen tot 300 graden.

De eerste twee opties zijn het meest geschikt voor thuisgebruik, terwijl collectormodellen met hoge temperatuur vaker worden gebruikt in de productie- en industriële sectoren van de economie. Dit komt door het feit dat in waterverwarmingssystemen met hoge temperatuur het proces van het omzetten van zonne-energie in warmte vrij ingewikkeld is. Tegelijkertijd nemen dergelijke zonne-installaties grote oppervlakten in beslag. Niet elke eigenaar van "landelijk" onroerend goed kan zich zo'n luxe veroorloven.

Soorten zonneboilers en hun kenmerken

Zonneboilers zijn apparaten voor het verwarmen van water met behulp van zonne-energie. Een andere naam voor deze apparaten is zonnecollectoren. In tegenstelling tot fotovoltaïsche panelen die zonlicht gebruiken om elektriciteit te produceren, ontvangen zonneboilers onmiddellijk thermische energie, die ze overdragen aan een koelmiddel (water, antivries, enz.).

Ze vormen een heel systeem dat bestaat uit de volgende elementen:

• Verzamelaar. Een paneel dat thermische energie ontvangt en doorgeeft aan de koelvloeistof.
• Opslagtank. Een container waarin verwarmd water wordt verzameld en de gekoelde koelvloeistof wordt vervangen door een vers verwarmde stroom.
• Verwarmingscircuit. Conventioneel radiatorsysteem of vloerverwarming, het realiseren van de energie van het koelmiddel. In sommige soorten systemen is het verwarmingscircuit niet opgenomen in het volume van het collectorsysteem en ontvangt het energie in de opslagtank, in dit geval een warmtewisselaar.

Op type circulatie

Door de circulatie van het koelmiddel kunt u thermische energie ontvangen in ruil voor de energie die vrijkomt in de interne atmosfeer van het huis. Er zijn twee soorten:

1. Natuurlijk. De beweging van verwarmde vloeistoflagen naar boven met hun vervanging door koudere lagen wordt gebruikt. Het vereist geen apparaten of het gebruik van elektriciteit, maar hangt af van vele factoren - de relatieve positie van de collector, opslag en andere elementen van het systeem, temperatuur, enz. Vloeistofbeweging is onstabiel, kan toenemen en afnemen.
2. Gedwongen. De stromen worden gestuurd door een circulatiepomp. Er is een stabiele modus met een constant debiet, waarmee u een stabiele modus voor het verwarmen van het huis kunt bieden.

Op type verzamelaar:

Er zijn ontwerpen van collectoren met verschillende efficiëntie, mogelijkheden en methode van warmteoverdracht. Onder hen:

1. Open. Platte lange bakken of goten van zwart kunststof waarin water circuleert. De efficiëntie van open collectoren is erg laag, maar eenvoud en goedkoopheid dragen bij aan hun populariteit. Gebruikt om water te verwarmen voor een buitendouche of zwembad.
2. Buisvormig (thermosifon). Het belangrijkste element is een coaxiale buis met een vacuümlaag tussen de buitenste lagen, die de inhoud van de buizen betrouwbaar isoleert. Het ontwerp is efficiënt, maar duur en onherstelbaar.
3. Vlak. Dit zijn gesloten containers met een transparant bovenpaneel. Het binnenoppervlak is bedekt met een laag thermische energie-ontvanger, die het overbrengt op water, dat in de buizen beweegt die aan de ontvanger zijn gesoldeerd. Een eenvoudig en effectief ontwerp, waarbij voor meer effect soms een vacuüm wordt gecreëerd voor thermische isolatie.

Op type circulatiecircuit

1. Open - wordt gebruikt om warm water te leveren aan een woonwijk. De warmtedrager is in dit geval water, dat voor verschillende huishoudelijke behoeften wordt gebruikt en dienovereenkomstig niet langer in het circuit komt.
2. Systeem met één circuit - gebruikt voor verwarming van woningen. Het op deze manier verwarmde koelmiddel wordt gebruikt als toevoeging aan het koelmiddel, dat op de traditionele manier werd verwarmd. In dit geval gaat het verwarmde koelmiddel naar het verwarmingssysteem, waarna het opnieuw wordt overgebracht naar de opvangtank en naar de collector.
3. Het dubbelcircuit verwarmingssysteem is het meest veelzijdig. Het is mogelijk om het te gebruiken voor verwarming in de winter of voor watervoorziening.

Dubbel circuit watervoorziening en verwarmingssysteem

U kunt ook een van de mogelijke koelvloeistoffen kiezen - water, olie of antivries. Na de collector gaat het koelmiddel door een warmtewisselaar, waarin warmte wordt overgedragen naar het tweede circuit. De tweede gebruikte koelvloeistof wordt al gebruikt voor het beoogde doel - voor verwarming of watervoorziening.

koelmiddel

Voor dergelijke boilers worden verschillende koelmiddelen gebruikt: antivries, smeervloeistof en water.

Sollicitatie

Zonnestelsels winnen stilaan aan populariteit. Met hun hulp lossen ze veel problemen op:

• Verwarm de vloeistof tot de gewenste temperatuur.
• Verbetering van de prestaties van het verwarmingssysteem.
• Boiler voor het zwembad, voor een zomerse douche.
• Verwarming van vloeistof voor andere behoeften.

Absorber, het belangrijkste onderdeel van het systeem

Het deel van de zonnecollector dat warmte ontvangt, accumuleert en afgeeft aan de koelvloeistof wordt de absorber genoemd.Van dit element hangt de efficiëntie van het hele systeem af.

Dit element is gemaakt van koper, aluminium of glas, gevolgd door een coating. De effectiviteit van de absorber hangt meer af van de coating dan van het materiaal waarvan het is gemaakt. Hieronder, op de foto, ziet u welke coatings er zijn en hoe effectief ze warmte kunnen opnemen.

De beschrijving van het systeem geeft de maximaal mogelijke absorptie aan van zonne-energie die op de absorber valt. "α" is het maximaal mogelijke absorptiepercentage. "ε" is het percentage gereflecteerde warmte.

Op type gebouw

Absorbers verschillen ook in het type apparaat, nu zijn er slechts twee typen:

Veerkracht - als volgt gerangschikt. De platen verbinden de buizen met het koelmiddel met elkaar. De buizen zelf kunnen op verschillende manieren tot één systeem met elkaar worden verbonden. Dit is een eenvoudig type absorber die u zelf kunt maken.

Cilindrisch - in dit geval wordt de coating aangebracht op het glazen oppervlak van de kolf en gebruikt in vacuümcollectoren. Dankzij dit apparaat wordt de warmte meer geconcentreerd in het midden van de buis waar de warmteverwijderaar of staaf zich bevindt. Dit systeem werkt met een hoger rendement dan een pennensysteem.

Is het mogelijk om in de winter een zonnecollector te gebruiken?

Om het apparaat het hele jaar door te gebruiken, moet u meer weten over de werking van de zonnecollector in de winter. Het belangrijkste verschil is de koelvloeistof. Aangezien water in de leidingen van het circuit kan bevriezen, moet het worden vervangen door antivries. Het principe van indirecte verwarming werkt met de installatie van een extra ketel. Vervolgens is het diagram:

• Nadat het antivriesmiddel is verwarmd, komt het van de batterij aan de buitenkant in de spoel van het waterreservoir en wordt het verwarmd.
• Dan wordt warm water aan het systeem toegevoerd, teruggekoeld.
• Zorg ervoor dat u een druksensor (manometer), een ontluchter, een expansieventiel installeert om overtollige druk te ontlasten.
• Om de circulatie te verbeteren, is het, net als in de zomerversie, noodzakelijk om te zorgen voor de aanwezigheid van een circulatiepomp.

Zonnecollector op het dak van het huis in de winter

Hoe maak je een zonneboiler met je eigen handen?

Het apparaat is een buisvormige radiator, met een diameter van 1 inch, geplaatst in een houten kist. De structuur kan thermisch worden geïsoleerd met schuim. Met behulp van een gegalvaniseerde ijzeren plaat is het noodzakelijk om de onderkant van het apparaat extra te isoleren. Zorg ervoor dat u de materialen zwart schildert om het verwarmingsproces te versnellen, met uitzondering van de glazen afdekking, die wit is geverfd.

Als bak voor water kunt u een groot ijzeren vat gebruiken, dat in een kist van hout of multiplex wordt geplaatst. De lege ruimte moet worden opgevuld. Hiervoor zijn zaagsel, zand, geëxpandeerde klei, enz. Geschikt.

Doe-het-zelf gereedschap en materialen voor een boiler

Om een ​​zonneboiler te bouwen zijn de volgende materialen en gereedschappen nodig:

• glas met een frame;
• bouwkarton onder de bodem;
• hout of triplex voor een kist onder een ton;
• koppelen;
• vulmiddel voor lege ruimte (zand, zaagsel, enz.);
• ijzeren hoeken van de voering;
• pijp voor de radiator;
• bevestigingsmiddelen (bijvoorbeeld klemmen);
• gegalvaniseerde ijzeren plaat;
• ijzeren tank met een groot volume (300 liter is voldoende);
• verf zwart, wit en verzilverd;
• houten balken.

Productieproces van zonneboiler:

Het proces van het maken van een zonnecollector met je eigen handen is niet alleen spannend, maar brengt ook veel voordelen met zich mee. Het gecreëerde apparaat zal rationeel gebruik van zonnestraling mogelijk maken voor het oplossen van verschillende economische problemen. De bijzonderheden van het maken van een collector in fasen zijn als volgt:

1. Eerst moet je een doos voor de tank maken, die moet worden versterkt met staven.
2. Van onderaf wordt een warmte-isolerend materiaal aangebracht, waarop een metalen plaat wordt aangebracht.
3. Er wordt een radiator bovenop geplaatst, die goed moet worden bevestigd met voorbereide bevestigingsmiddelen.
4. De kleinste scheuren in het lichaam van de constructie moeten worden gesmeerd en afgedicht.
5. Leidingen en metalen platen moeten zwart worden geverfd.
6. Het vat en de kist zijn zilver geverfd en na droging wordt de tank in een houten structuur geplaatst.
7. Lege ruimte wordt gevuld met voorbereid vulmiddel.
8. Om een ​​constante druk te garanderen, kunt u een aquakamer kopen met een vlotter, die in de wateropslagtank wordt geïnstalleerd.
9. Het ontwerp moet in een zonnige ruimte onder een hoek met de horizon worden geplaatst.
10. Verder is het systeem onderling verbonden door leidingen (hun aantal en materiaal hangt af van de grootte en het type van het project).
11. Om de vorming van luchtbellen te voorkomen, moet u beginnen met vullen vanaf de onderkant van de radiator.
12. Volgens een dergelijk systeem beweegt verwarmd water naar boven, waardoor koud water wordt verdrongen, dat vervolgens de radiator binnenkomt en opwarmt.

Als alles goed is berekend, komt er na een tijdje warm water uit de afvoerleiding. Vergeet niet dat zonnig weer een voorwaarde is. De temperatuur in het boilersysteem kan dus rond de 70 graden zijn.Het verschil tussen de watertemperatuur aan de in- en uitlaat zal 10-15 graden zijn. 'S Nachts wordt aanbevolen om de toegang van water te blokkeren om warmteverlies te voorkomen.

De prestaties van een dergelijk apparaat zijn aanzienlijk inferieur aan winkelverwarmers. De efficiëntie van een zelfgemaakt apparaat zal veel lager zijn, maar als het niet nodig is om zo'n duur systeem aan te schaffen, kun je alles zelf doen.

Zonne-energie is een alternatieve warmtebron

Het idee om zonne-energie te gebruiken voor verwarming is niet nieuw. Bovendien is de doelmatigheid van het gebruik ervan bewezen door de Amerikanen, de Chinezen, de Spanjaarden, de Israëli's en de Japanners.

De markt is vol met aanbiedingen van verschillende installaties voor het omzetten van zonne-energie en het verdere gebruik ervan voor huishoudelijke behoeften.

Zonnestelsels worden in veel landen van de wereld actief gebruikt als de belangrijkste warmtebron. Op onze breedtegraden wordt het nog steeds gebruikt als aanvulling op het verwarmingssysteem.

De kosten van systemen zijn afhankelijk van hun type, gebied en materiaal dat bij de vervaardiging wordt gebruikt. Van jaar tot jaar is er een gestage neerwaartse trend in de prijzen voor alle soorten zonne-installaties - zonnesystemen.

Dit maakt ze toegankelijker voor de algemene bevolking. Dat is gewoon niet iedereen is klaar om zo'n aankoop te doen.

Maar desgewenst kunt u met uw eigen handen een efficiënt zonneverwarmingssysteem bouwen, waarbij u aanzienlijk minder geld uitgeeft.

Een vertrouwd verwarmingssysteem dat zijn functies al jaren perfect vervult, wordt steeds duurder. De reden hiervoor is de wereldwijde stijging van de prijs van energiebronnen over de hele wereld. De natuurlijke wens van de eigenaar is om te besparen op verwarming, wat een aanzienlijk deel van het gezinsbudget opslokt.

Dus het zonneverwarmingssysteem kan de gebruikelijke vaste brandstof, gas of een ander volledig vervangen. Het hangt allemaal af van het type en de grootte van de kamer waarin het zal worden gebruikt.

Een optie die geschikt is voor een graanschuur is niet geschikt voor een woongebouw en een systeem dat voldoet aan de behoeften van een zomerresidentie kan de verwarming van een herenhuis met 2 verdiepingen niet aan.

Volledige vervanging van traditionele verwarming door zonneverwarming is soms problematisch. De eigenaar is bang dat het systeem het misschien niet aankan of dat er niet genoeg ruimte is om het benodigde aantal panelen te plaatsen.

Daarom wordt vaak een gecombineerd verwarmingssysteem gebruikt, zonder de geïnstalleerde (elektrische) gasapparatuur volledig te verlaten. Het niveau van vervanging van conventionele verwarming door zonne-energie kan oplopen tot 90%.

Ook is het jaarlijkse aantal zonnige dagen van het gebied waarin de woning staat van belang. Bovendien is de gemiddelde dagtemperatuur niet zo belangrijk.

Veel installaties absorberen effectief licht op ijzige winterdagen (zonnecollectoren gebruiken antivries als koelmiddel).

Naast verwarming kan een zonne-installatie een woning voorzien van warm water en elektriciteit.

Prijzen voor fabriekstoestellen

Het leeuwendeel van de financiële kosten voor de bouw van een dergelijk systeem komt voor rekening van de fabricage van collectoren. Dit is niet verwonderlijk, zelfs in industriële monsters van zonnestelsels valt ongeveer 60% van de kosten op dit structurele element. De financiële kosten zijn afhankelijk van de keuze voor een bepaald materiaal.

Opgemerkt moet worden dat een dergelijk systeem de kamer niet kan verwarmen, het zal alleen helpen om kosten te besparen door het water in het verwarmingssysteem te helpen verwarmen. Gezien de vrij hoge energiekosten die aan het verwarmen van water worden besteed, verlaagt een in het verwarmingssysteem geïntegreerde zonnecollector deze kosten aanzienlijk.

De zonnecollector is heel eenvoudig geïntegreerd in het verwarmings- en warmwatervoorzieningssysteem (+)

Voor de vervaardiging ervan worden vrij eenvoudige en betaalbare materialen gebruikt. Bovendien is dit ontwerp volledig niet-vluchtig en behoeft het geen onderhoud. Onderhoud van het systeem wordt beperkt tot periodieke inspectie en reiniging van het collectorglas tegen vervuiling.

Voor-en nadelen

Alle soorten installaties hebben hun positieve en negatieve eigenschappen. Ook voor zonnecollectoren zijn er indicatoren.

Voordelen:

1. Zonne-energiesysteem bespaart energie voor warm water.
2. Een deel van de stookkosten in de winter kan worden verminderd door gebruik te maken van zonnestraling.

minpuntjes:

1. Het vereist de fabricage van een volledig nieuw warmtetoevoersysteem, dat moet worden geïnstalleerd in traditionele verwarmingsinstallaties en warmwatertoestellen.
2. Zonnesystemen kunnen geen piekvorst garanderen. Hier moet u apparaten gebruiken die brandstof verbranden of elektrische installaties voor ruimteverwarming.

Hoe werkt het in de winter?

In verwarmingssystemen worden in de regel vacuümcollectoren gebruikt, dit wordt bepaald door hun technische kenmerken en bedrijfsomstandigheden.

Het belangrijkste element van het vacuüm: zonnecollector is een vacuümbuis, Welke bestaat uit:

• Een isolerende buis van glas of ander materiaal die de zonnestralen doorlaat met minimaal verlies van hun kracht;
• Koperen, warmtepijp geplaatst in het binnenste van de isolatiebuis;
• Aluminiumfolie en absorberende laag tussen de buizen;
• Het deksel van de isolatiebuis, een afdichtingspakking die zorgt voor vacuüm in de interne ruimte van het apparaat.

Het systeem werkt als volgt:

1. Onder invloed van zonne-energie verdampt de warmtedrager van het buizencircuit en stijgt op, waar het condenseert in de collectorwarmtewisselaar, zijn warmte overdraagt ​​​​aan het koelmiddel van het externe circuit en vervolgens naar beneden stroomt, en het proces wordt herhaald.
2. De warmtedrager van het externe circuit, van de warmtewisselaar van de zonnecollector, wordt toegevoerd aan de opslagtank, waar de ontvangen thermische energie wordt overgedragen aan de warmtedrager van het verwarmings- en warmwatervoorzieningssysteem.
3. De circulatie van het koelmiddel van het externe circuit wordt uitgevoerd door een circulatiepomp en automatiseringssystemen te installeren die ervoor zorgen dat het systeem in automatische modus werkt.
4. Het complex van het automatiseringssysteem omvat een controller, sensoren en bedieningselementen die de vastgestelde parameters van de systeemwerking leveren (temperatuur, vloeistofstroom in het SWW-systeem, enz.)

Om ervoor te zorgen dat dit systeem efficiënt is en de taken aankan, ook tijdens de winterperiode, voorziet het systeem in de installatie van redundante energiebronnen.Dit kan een bijverwarmingssysteem zijn met behulp van een warmtedrager, zoals in het bovenstaande schema, wanneer de warmtedrager van het extra circuit wordt verwarmd met verschillende soorten brandstof (gas, biobrandstof, elektriciteit). Een vergelijkbare taak kan ook worden uitgevoerd door elektrische verwarmingselementen rechtstreeks in de opslagtank te installeren. De werking van back-up energiebronnen wordt gecontroleerd door het automatiseringssysteem, inclusief deze apparaten in werking, indien nodig.

Hoe werkt een zonnecollector?

Het werkingsprincipe van de collector is gebaseerd op de absorptie (absorptie) van de thermische energie van de zon door een speciaal ontvangend apparaat en de overdracht ervan met minimale verliezen naar het koelmiddel. Als ontvangers worden koperen of zwarte gelakte glazen buizen gebruikt.

Het is immers bekend dat objecten die een donkere of zwarte kleur hebben, het beste door warmte worden opgenomen. De koelvloeistof is meestal water, soms lucht. Door hun ontwerp zijn zonnecollectoren voor huisverwarming en warmwatervoorziening van de volgende typen:

• lucht;
• water vlak;
• water vacuüm.

De lucht-zonnecollector onderscheidt zich onder andere door zijn eenvoudige ontwerp en daarmee de laagste prijs. Het is een paneel - een zonnestralingsontvanger gemaakt van metaal, ingesloten in een verzegelde behuizing. De staalplaat voor een betere warmteoverdracht is aan de achterzijde voorzien van ribben en aan de onderzijde met thermische isolatie gelegd. Aan de voorkant is transparant glas geïnstalleerd en aan de zijkanten van de behuizing bevinden zich openingen met flenzen voor het aansluiten van luchtkanalen of andere panelen, zoals weergegeven in het diagram:

Ik moet zeggen dat de installatie van zonnecollectoren met luchtverwarming zijn eigen kenmerken heeft.Vanwege hun lage efficiëntie is het noodzakelijk om verschillende vergelijkbare panelen te gebruiken die in een batterij zijn gecombineerd voor ruimteverwarming. Daarnaast heb je zeker een ventilator nodig, aangezien de verwarmde lucht van de collectoren op het dak niet vanzelf naar beneden gaat. Het schakelschema van het luchtsysteem is weergegeven in onderstaande figuur:

Dit is interessant: Luifel voor een veranda gemaakt van polycarbonaat: we vermelden alle nuances

Hoe werkt een zonnecollector?

Het werkingsprincipe van de collector is gebaseerd op de absorptie (absorptie) van de thermische energie van de zon door een speciaal ontvangend apparaat en de overdracht ervan met minimale verliezen naar het koelmiddel. Als ontvangers worden koperen of zwarte gelakte glazen buizen gebruikt.

Het is immers bekend dat objecten die een donkere of zwarte kleur hebben, het beste door warmte worden opgenomen. De koelvloeistof is meestal water, soms lucht. Door hun ontwerp zijn zonnecollectoren voor huisverwarming en warmwatervoorziening van de volgende typen:

• lucht;
• water vlak;
• water vacuüm.

De lucht-zonnecollector onderscheidt zich onder andere door zijn eenvoudige ontwerp en daarmee de laagste prijs. Het is een paneel - een zonnestralingsontvanger gemaakt van metaal, ingesloten in een verzegelde behuizing. De staalplaat voor een betere warmteoverdracht is aan de achterzijde voorzien van ribben en aan de onderzijde met thermische isolatie gelegd. Aan de voorkant is transparant glas geïnstalleerd en aan de zijkanten van de behuizing bevinden zich openingen met flenzen voor het aansluiten van luchtkanalen of andere panelen, zoals weergegeven in het diagram:

Ik moet zeggen dat de installatie van zonnecollectoren met luchtverwarming zijn eigen kenmerken heeft.Vanwege hun lage efficiëntie is het noodzakelijk om verschillende vergelijkbare panelen te gebruiken die in een batterij zijn gecombineerd voor ruimteverwarming. Daarnaast heb je zeker een ventilator nodig, aangezien de verwarmde lucht van de collectoren op het dak niet vanzelf naar beneden gaat. Het schakelschema van het luchtsysteem is weergegeven in onderstaande figuur:

Het apparaat en het werkingsprincipe van een lucht-zonnecollector

De zonne-luchtcollector bestaat uit verschillende hoofdonderdelen:

Werkschema van een lucht-zonnecollector

• De gehele collectorstructuur wordt in een duurzame en verzegelde behuizing geplaatst, die noodzakelijkerwijs is uitgerust met een thermische isolator. De warmte die in de collector is gekomen, mag niet naar buiten "lekken".
• Het belangrijkste onderdeel van elke collector is een zonnepaneel, ook wel absorber of absorber genoemd. De taak van dit paneel is om zonne-energie te ontvangen en vervolgens over te brengen naar de lucht, dus het moet gemaakt zijn van een materiaal met de hoogste thermische geleidbaarheid. Dergelijke eigenschappen die in het dagelijks leven beschikbaar zijn, zijn koper en aluminium, minder vaak staal. Voor een betere warmteoverdracht is het onderste deel van de absorber zo groot mogelijk gemaakt, zodat ribben, een golvend oppervlak, perforatie en andere methoden kunnen worden gebruikt. Voor een betere opname van zonne-energie is het ontvangende deel van de absorber gelakt in een donkere matte kleur.
• Het bovenste deel van de collector is hermetisch afgesloten met transparante isolatie, die gehard glas of plexiglas of polycarbonaatglas kan zijn.

De zonnecollector is op het zuiden gericht en het oppervlak is gekanteld zodat de maximale hoeveelheid zonne-energie het oppervlak raakt.Zoals experts zeggen - voor maximale zonnestraling. Koude buitenlucht komt van nature of met kracht het ontvangende deel binnen, gaat door de vinnen van de absorber en verlaat het andere deel, uitgerust met een flens om te verbinden met het luchtkanaal dat naar de verwarmde ruimte leidt. Het is vermeldenswaard dat er veel ontwerpopties voor zonnecollectoren zijn en dat het bovenstaande alleen als voorbeeld wordt getoond.

Luchtverwarming met behulp van zonnecollectoren kan de hoofdverwarming in onze klimaatzone niet volledig vervangen, maar het zal zelfs op ijzige winterzonnige dagen een zeer goede hulp zijn.

Hoe de verzamelaar werkt - het is eenvoudig

Elk van de structuren die in het artikel worden overwogen voor het omzetten van zonne-energie in thermische energie, heeft twee hoofdcomponenten: een warmtewisselaar en een lichtvangend batterijapparaat. De tweede dient om de zonnestralen op te vangen, de eerste - om ze om te zetten in warmte.

De meest vooruitstrevende collector is vacuüm. Daarin worden accumulatorpijpen in elkaar gestoken en er wordt een luchtloze ruimte tussen gevormd. In feite hebben we te maken met een klassieke thermoskan. De vacuümcollector zorgt door zijn ontwerp voor een ideale thermische isolatie van het apparaat. De pijpen erin hebben trouwens een cilindrische vorm. Daarom vallen de zonnestralen er loodrecht op, wat garandeert dat de collector een grote hoeveelheid energie ontvangt.

Progressieve vacuümapparaten

Er zijn ook eenvoudigere apparaten - buisvormig en plat. Het vacuümspruitstuk presteert in alle opzichten beter dan hen. Het enige probleem is de relatief hoge complexiteit van de fabricage. Je kunt zo'n apparaat thuis in elkaar zetten, maar het kost veel moeite.

Het koelmiddel in de betreffende zonnecollectoren voor verwarming is water, dat in tegenstelling tot moderne brandstoffen weinig kost en geen koolstofdioxide uitstoot in het milieu. Een apparaat voor het vastleggen en omzetten van de zonnestralen, dat u zelf kunt maken, met geometrische parameters van 2x2 vierkante meter, kan u gedurende 7-9 maanden dagelijks ongeveer 100 liter warm water leveren. En grote constructies kunnen ook worden gebruikt voor het verwarmen van een huis.

Als u een collector wilt maken voor gebruik het hele jaar door, moet u er extra warmtewisselaars op installeren, twee circuits met een antivriesmiddel en het oppervlak vergroten. Dergelijke apparaten zorgen voor warmte bij zowel zonnig als bewolkt weer.

Het verschil tussen zonnepanelen en collectoren

Voordat u doorgaat met de beschrijving van de belangrijkste kenmerken en het toepassingsgebied van zonnesystemen voor het verwarmen van water, moet u begrijpen hoe zonnepanelen verschillen van collectoren.

1) Zonnebatterij - apparaat, die elektriciteit opwekt uit de energie van de zon met behulp van zeer gevoelige fotocellen, gecombineerd tot een enkel autonoom systeem. Aangezien fotovoltaïsche omvormers gelijkstroom produceren, wordt bovendien een omvormer gebruikt, waarmee u wisselstroom kunt krijgen die geschikt is voor huishoudelijke behoeften: elektriciteit en verlichting.

2) Zonnecollector - een functioneel splitsysteem met als belangrijkste taak de absorptie van nabij-infraroodstraling en zichtbaar zonlicht. Batterijen genereren stroom en collectoren verwarmen de vloeistof in de buizen. Dit is hun belangrijkste verschil.

Het koelmiddel voor zonnecollectoren wordt gekozen rekening houdend met de tijd van het jaar, evenals de kenmerken van de werking. Voor multifunctionele constructies wordt meestal antivries (antivries) gebruikt en systemen van het seizoenstype worden gevuld met water. Vandaag kunt u een meer veelzijdige optie kopen: een hybride zonnecollector. Dit apparaat is aantrekkelijk omdat het tegelijkertijd elektriciteit produceert en water verwarmt. De voordelen van het gebruik ervan liggen voor de hand: de fotovoltaïsche modules worden gekoeld door een actief warmteafvoersysteem, waardoor twee keer zoveel elektriciteit wordt opgewekt, en overtollige warmtebronnen worden besteed aan het verwarmen van water.

Hoe maak je een zonnecollector met je eigen handen

zonnecollector kan worden gemaakt met uw eigen handen, waardoor u een natuurlijke verwarming krijgt en een aanzienlijk bedrag bespaart bij het betalen voor elektriciteit.

De productie zal uit verschillende fasen bestaan:

• Bepaling van het doel - het zal een luchtcollector (voor verwarming) of een watercollector (voor het verwarmen van water) zijn;
• Verwijdering van de vereiste afmetingen van de toekomstige collector, voorbereiding van het ontwerpschema;
• Vervaardiging van het lichaam, de isolatie ervan;
• Installatie van de samenstellende elementen van de collector (vacuümbuizen, die een zelfgemaakte warmtewisselaar zijn);
• Het apparaat van openingen van een ingang/uitgang;
• Beglazing van de afgewerkte structuur (u kunt ook polycarbonaat of film gebruiken, maar glas is nog steeds beter).

U kunt de meeste materialen die in huis beschikbaar zijn gebruiken, bijvoorbeeld als absorber, het gebruik van zwart geverfd golfkarton komt vaak voor.

Ontwerp zonnecollector

Ontwerp zonnecollector

De overwogen eenheden hebben een vrij eenvoudig ontwerp.Over het algemeen omvat het systeem een ​​paar collectoren, een voorkamer en een opslagtank. Het werk van de zonnecollector wordt uitgevoerd volgens een eenvoudig principe: tijdens het passeren van de zonnestralen door het glas, worden ze omgezet in warmte. Het systeem is zo georganiseerd dat deze stralen niet uit de afgesloten ruimte kunnen komen.

De installatie werkt volgens het thermosyphon-principe. Tijdens het opwarmen snelt de warme vloeistof naar boven, verdringt koud water van daaruit en leidt het naar de warmtebron. Hiermee kunt u zelfs het gebruik van een pomp weigeren, omdat. de vloeistof circuleert vanzelf. De installatie verzamelt zonne-energie en slaat deze voor lange tijd op in het systeem.

Componenten voor de montage van de betreffende installatie worden verkocht in gespecialiseerde winkels. In de kern is zo'n collector een buisvormige radiator die is geïnstalleerd in een speciale doos van hout, waarvan een van de vlakken van glas is.

Voor de vervaardiging van de genoemde radiator worden buizen gebruikt. Staal is het geprefereerde buismateriaal. De inlaat en uitlaat zijn gemaakt van buizen die traditioneel worden gebruikt in sanitair. Meestal worden ¾ inch buizen gebruikt, producten van 1 inch werken ook goed.

Het rooster is gemaakt van kleinere buizen met dunnere wanden. De aanbevolen diameter is 16 mm, de optimale wanddikte is 1,5 mm. Elk radiatorrooster moet 5 pijpen hebben van elk 160 cm lang.

Zonnecollectoren

Een apparaat maken van golfkarton

Dit is een nog eenvoudiger ontwerp van een zonnecollector. Je bouwt het veel sneller op.

Eerste etappe.Maak eerst een houten kist op dezelfde manier als in de vorige versie. Leg vervolgens een balk langs de omtrek van de achterwand (ongeveer 4x4 cm) en leg minerale wol op de bodem.

Tweede fase. Maak een uitgangsgat in de bodem.

Derde etappe. Leg golfkarton op de balk en schilder deze opnieuw in het zwart. Natuurlijk, als het oorspronkelijk een andere kleur was.

Vierde etappe. Maak perforaties over het hele gebied van het golfkarton voor luchtstroom.

Vijfde etappe. Als u wilt, kunt u de hele structuur glazuren met polycarbonaat - dit zal de verwarmingstemperatuur van de absorber verhogen. Maar vergeet niet dat je ook een uitlaat moet voorzien voor de luchtstroom van buitenaf.

Extra bedrijfskosten

Het gebruik hiervan houdt geen andere zorg of onderhoud in dan het periodiek reinigen van vuil en sneeuw in de winter (als het niet vanzelf ontdooit). Er zijn echter enkele bijbehorende kosten:

Reparatie, alles wat onder garantie veranderd kan worden, de fabrikant kan zonder problemen worden vervangen, het is belangrijk om een ​​geautoriseerde dealer te kopen en garantiepapieren te hebben.
Elektriciteit, het is nogal wat uitgegeven aan de pomp en controller. Voor de eerste kun je maar 1 zonnepaneel plaatsen op 300 W en dat is voldoende (zelfs zonder batterijsysteem).
Spoelen van de spoelen, dit moet eens in de 5-7 jaar gebeuren

Het hangt allemaal af van de kwaliteit van het water (als het als warmtedrager wordt gebruikt).