зміст
Достаток сонячного світла і тепла влітку, пристрасне бажання або потребу добитися реальної економії в опаленні і гарячому водопостачанні змушують численних умільців придумувати і реалізовувати в металі найцікавіші з їх точки зору проекти сонячного водяного колектора.
Але, як завжди, розумні люди радять – перед тим, як братися за виготовлення водяного сонячного колектора своїми руками, познайомтеся з готовими конструкціями, втіленими в реальність. Складно сказати, чи досягнута головна мета і отриманий необхідний ефект перетворення сонячного тепла в водяне. Як правило, інформація про це у майстрів відсутня.
Тому перед виготовленням водяного сонячного колектора проаналізуйте і дайте відповідь самі собі на прості запитання:
- Яка кількість гарячої води необхідно, і для яких цілей передбачається його використовувати;
- Які параметри водяного сонячного колектора задовольнять споживача;
- Чи виправдають себе кошти і час, витрачені на поставлені цілі.
Цілі і завдання виготовлення водяного сонячного колектора ↑
Варто нагадати, що для сонячного потоку максимальна падаюча теплова енергія в середньому становить 800Вт / ч на метр в квадраті в літню пору. Для систем водяного опалення сучасного будинку або квартири цього явно недостатньо. Наприклад, при опалювальної площі в 50м2 мінімальні теплові потреби складуть не менше 7-8кВт / ч, в залежності від стану житла, значить, при 100% ККД пристрою буде потрібно, як мінімум, 10м2 сонячного колектора.
А ось як альтернатива електричної бойлерної системі водяний сонячний колектор цілком потягне. За умови наявності в системі теплоаккумулятора і водяного насоса.
Підбираємо конструкцію водяного сонячного колектора ↑
В якості робочої моделі використовуємо стандартну і багаторазово перевірену конструкцію з використанням набору паралельних нагріваються трубок. Найскладніше питання – матеріали. Серед численних варіантів сонячних водяних аматорських конструкцій можна вибрати найбільш підходящу схему, за умови:
- Довжина одиничної нагрівається трубки від підводить загальної труби до водозбірної труби не повинна перевищувати 70см для горизонтальної схеми і 200см для вертикальної. Розмір отримано практичним підбором.
- Крок між теплопріемнимі трубами не повинен перевищувати величину 10 діаметрів для мідного виконання і 5 діаметрів для алюмінієвого. Це пов’язано, перш за все, з необхідністю ефективно збирати тепло з поверхні теплового екрана-поглинача сонячного тепла. При більш високому кроці погіршується знімання тепла і збільшуються втрати, при меншому кроці ростуть витрати на матеріали без значного підвищення ефективності водяного колектора.
- У комплекті з сонячним водяним колектором необхідно підключити бойлер з внутрішнім додатковим теплообмінником і насос з продуктивністю в межах 100-150лч гарячої води.
Досить часто зустрічаються конструкції водяних колекторів з використанням різноманітних теплообмінників від старих холодильників і подібні до них пристрої. Сам по собі такий теплообмінник, упаяний в лист міді або закріплений на тепловому екрані, дасть в сонячний день максимум півлітра окропу на годину. Більш раціонально використовувати його мідну трубку для виготовлення нагріваються трубок водяного сонячного колектора.
Для сонячного водяного колектора буде потрібно певну кількість мідних трубок, флюсу і олов’яно-свинцевого припою, листової міді.
Для колектора в габаритах 200х70см необхідно:
- Трубки мідної, діаметром 12-15мм – 4,2м, вартість оціночно в 20-25дол .;
- Трубки нагрівається, мідної, діаметром 8 мм – 30м, вартість – 90дол;
- Листовий міді, шириною 100мм і товщиною 1мм – 20м, ціна – до 20дол;
- Припою ПОС-9 і спиртово-каніфольного флюсу 300 і 100гр відповідно -5дол.
Підсумок: середня вартість матеріалів оцінюється в 140-150дол., Що приблизно можна порівняти з вимогами до собівартості проекту водяного колектора сонячного світла.
Виготовляємо теплообмінник водяного сонячного колектора ↑
Перед паянням і складанням потрібно провести розмітку і розкроювання матеріалу. Місця свердління відзначаємо ударом гостро заточеного пробійника.
Сверловку отворів виконуємо тільки на свердлильному верстаті, акуратно знімаємо задирки.
Перед складанням і пайкою нагріваємо місця пайки газовим пальником, обробляємо флюсом і облужіваем припоєм всі місця пайки. Тонкі нагріваються трубки лудимо по всій довжині в місцях майбутнього кріплення екрану-поглинача.
В процесі спаяні місця обертаємо мокрою ганчіркою для виключення розплавлення спаяний через перегрів теплообмінника.
Другим заходом вирізаємо смужки міді так, щоб вони утворили суцільний лист. Не намагайтеся припаювати один суцільний лист, це складніше ніж ви думаєте, і зажадає спеціального обладнання.
На кінцях підводного і відвідної труби запаюють штуцера для кріплення труб, що з’єднують сонячний колектор з бойлером або водяним теплоаккумулятором.
Для виключення можливих деформацій конструкції колектора теплообмінник можна помістити в коробку або на навісну раму. Як правило, дно коробки вистилають теплоізоляційним матом і додатково задувають будівельною піною.
До монтажу в короб необхідно провести перевірку герметичності пайки. Для цього слід один з штуцерів заглушити за допомогою різьбової пробки на ущільнювальної фум-стрічці. До другого штуцера підводиться тиск від будівельного або автомобільного компресора. Кожен стик пайки послідовно обмазується мильним розчином, подібно перевірці на витік газу. У разі наявності бульбашок шлюб необхідно перепаять.
Покриття для водяного сонячного колектора ↑
Окрема тема – нанесення покриття, ніж зазвичай хизуються всі продавці водяних сонячних колекторів, промислового виготовлення. Для нанесення абсолютно чорного покриття використовує лак в аерозольній упаковці та шматок гуми. Перед виконанням робіт поверхня теплообмінника необхідно обробити спиртом або ацетоном.
Всі роботи виконуються на відкритому повітрі, на протязі, використовуючи респіратор. Перед нанесенням покриття маємо колектор так, щоб нагріваються трубки стояли вертикально, і запалюємо гуму. Послідовно розпилюємо лак, і через секунду підносимо закіптюжений полум’я гуми на відстань, що забезпечує осадження сажі на тонкий шар лаку. Роботу краще виконувати в декілька заходів, поки не буде отримано суцільне чорне фільтром сажі покриття. Після остаточного висихання лаку покриття добре тримається на мідній поверхні. Можна в якості експерименту нанести повторний шар лаку, але часто він не потрібен.
Готовий водяний колектор монтується в короб і закривається листом прозорого полікарбонату. Він краще і легше скла, не боїться теплових перевантажень від сонячного світла, ударів, завдяки спеціальній захисній плівці більш довговічний у використанні, навіть на відкритому сонці. Але, на відміну від мінерального скла, полікарбонат має високий коефіцієнт теплового розширення, приблизно на 1м величина зміни складає 3 мм. Тому лист кріпиться на поверхню водяного колектора з використанням спеціальних теплокомпенсірующіх підкладок і шайб, герметика, стійкого до сонячного випромінювання.
Перед герметичній упаковкою колектора в корпус в нижній частині можна укласти пару мішечків з силікагелем або фірмових поглиначів вологи і водяної пари.
