So stellen Sie einen Sonnenkollektor zum Heizen mit Ihren eigenen Händen her: eine Schritt-für-Schritt-Anleitung

Luft-Sonnenkollektor: Design-Schema-Gerät

Um aus den Mitteln, die in jedem Haushalt vorhanden sind, einen Luft-Sonnenkollektor herzustellen, braucht man ein wenig.

Du wirst brauchen:

• Holzbretter, Stangen, Sperrholz;
• Selbstschneidende Schrauben, Nägel oder andere Befestigungselemente;
• Eisendosen für Getränke;
• Schwarze Farbe;
• Glas.

Zunächst müssen Sie eine Holzkiste mit den erforderlichen Abmessungen (Länge x Breite) vorbereiten. Die Tiefe des Kartons sollte etwas größer sein als der Durchmesser der vorgesehenen Dosen. Die Wände des Kastens können mit selbstschneidenden Schrauben oder anderen geeigneten Befestigungsmitteln befestigt werden. Dann müssen Sie oben und unten in der Kiste, die sich 10 bis 15 Zentimeter von der oberen und unteren Wand zurückziehen, Regale installieren, auf deren gesamter Länge Löcher für Dosen gebohrt werden, die ihrem Durchmesser entsprechen.

Es ist notwendig, Löcher in die Dosen zu schneiden, indem man den Hals und den Boden abschneidet, wodurch man ein Durchgangsrohr erhält, das wie ein kleiner Luftkanal aussieht. Sie müssen die Dosen verbinden, indem Sie die zweite Dose in den leeren Boden der ersten Dose stecken, die nächste hinein und so weiter für die gesamte Länge der Schachtel. Führen Sie dann das resultierende Rohr aus den Dosen durch die dafür gebohrten Löcher in die Schachtel ein. Daher ist es erforderlich, die gesamte Kiste mit Dosen zu füllen, wobei der Raum zwischen der oberen Wand und dem oberen Regal, in dem die Dosen befestigt werden, und der Raum zwischen dem unteren Regal und der unteren Wand nicht mitgezählt werden.

Die Verbindungen der oberen und unteren Regale mit den Dosen müssen mit selbstschneidenden Schrauben befestigt werden, indem das Regal zusammen mit der Dosenwand gebohrt wird. Luft aus dem Raum tritt in den Raum zwischen der oberen Wand der Box und dem oberen Regal ein, für den Löcher vorgesehen werden müssen, vorzugsweise ein paar. Beim Durchgang durch die Dosen und beim Aufheizen tritt die Luft in einen ähnlichen Raum zwischen dem unteren Regal und der Wand ein, von wo aus sie durch die Löcher in den Raum gelangt. Hier muss ein Ventilator bereitgestellt werden. Somit sollte ein vollwertiger Prozess der Luftzirkulation und Erwärmung stattfinden.

Die Box selbst und die installierten Dosen müssen entfettet und mit schwarzer Mattfarbe (Sie können die billigste verwenden) lackiert werden, um den Eindruck einer einzigen Struktur zu erwecken und die Heizrate zu erhöhen.

Verantwortliche Montagestufe

Der letzte Schritt besteht darin, das Gehäuse zusammenzubauen, wodurch alle Komponenten des Geräts in einer einzigen Struktur befestigt werden. Mit einer Sperrholzplatte und Holzklötzen müssen Sie eine starke Kiste umwerfen. Schneiden Sie in die gebrauchten Holzstäbe vorab Rillen, dann setzen Sie eine Polycarbonatscheibe ein (Rillentiefe beträgt ca. 0,5 cm). Rohrauslässe können hergestellt werden, nachdem alle Hauptkomponenten installiert wurden. Als nächstes verlegen Sie in der bereits montierten Holzkiste eine Mineralwolldämmung, um eine Lufttasche zu schaffen. Montieren Sie eine Platte mit einer Spule über der Mineralwolle. Stecken Sie die Ränder der Watte so ein, dass die Spule die Wände der Schachtel nicht berührt. Die Heizplatte und die Polycarbonatplatte müssen ebenfalls einen Abstand zueinander haben und dürfen sich nicht berühren.

Der letzte Schritt besteht darin, den Körper mit einer speziellen wasserabweisenden Lösung zu behandeln und zu emaillieren (mit Ausnahme des Vorderteils).

Sonnenkollektor aus alten Rahmen

Fertig ist der Solarkollektor zum Selbermachen. Um es zu aktivieren, platzieren Sie es auf einer Stützstruktur und drehen Sie seinen vorderen Teil in Richtung Sonne, so dass die Strahlen im rechten Winkel auf den vorderen Teil fallen. Installieren Sie auf dem Dach einen Tank für die Ansammlung von Wasser, er dient als Reservoir. Führen Sie zur Oberseite des Tanks einen Schlauch, der mit dem oberen Rohr des Verteilers verbunden ist, zum Boden des unteren Rohrs. Durch den Anschluss von Wasser nach diesem Schema stellen Sie den Betrieb im Naturumlaufmodus sicher.Gemäß den Gesetzen der Physik steigt heißes Wasser in Richtung Speicher auf und das verdrängte kalte Wasser tritt in den Kollektor ein, um in der Spule zu heizen. Vergessen Sie nicht, dass ein Schlauch und ein Ventil am Tank angebracht werden müssen, um Wasser aus dem Tank zu entnehmen und ihn mit einem neuen zu füllen.

Luftverteiler

Der Luftkollektor ist eine der erfolgreichsten Entwicklungen. Aber Luftsolarzellen sind sehr selten. Solche Geräte sind nicht für die Hausheizung oder Warmwasserversorgung geeignet. Sie dienen der Klimatisierung. Der Wärmeträger ist Sauerstoff, der unter dem Einfluss von Sonnenenergie erhitzt wird. Sonnenkollektoren dieses Typs sind mit einer gerippten Stahlplatte gekennzeichnet, die in einem dunklen Farbton lackiert ist. Das Funktionsprinzip dieses Geräts ist eine natürliche oder automatische Sauerstoffversorgung von Privathaushalten. Sauerstoff erwärmt sich mit Hilfe der Sonnenstrahlung unter der Platte und erzeugt so eine Klimaanlage.

Es ist erlaubt, einen Luftkollektor in Privathäusern und Geschäftsräumen zu installieren.

Temperaturklassifizierung

Solaranlagen für den Haushalt werden oft nach der Art des Kühlmittels klassifiziert. Heute finden Sie auf dem Weltmarkt Flüssigkeits- und Luftsysteme. Darüber hinaus werden die Kollektoren nach dem Betriebstemperaturregime unterteilt, dh die Klassifizierung erfolgt nach der maximalen Heiztemperatur der Arbeitselemente. Es gibt folgende Arten von Systemen:

• Niedertemperatur – der Wärmeträger für Sonnenkollektoren wird auf bis zu 50℃ erhitzt;
• mittlere Temperatur - die Temperatur der zirkulierenden Flüssigkeit überschreitet 80℃ nicht;
• Hochtemperatur - Die maximale Temperatur des Wärmeübertragungsmaterials kann bis zu 300 Grad ansteigen.

Die ersten beiden Optionen eignen sich am besten für den Heimgebrauch, während Hochtemperatur-Kollektormodelle häufiger im verarbeitenden Gewerbe und in der Industrie der Wirtschaft eingesetzt werden. Dies liegt daran, dass in Hochtemperatur-Wasserheizsystemen der Prozess der Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme ziemlich kompliziert ist. Gleichzeitig nehmen solche Solaranlagen große Flächen ein. Nicht jeder Besitzer von „Datscha“-Immobilien kann sich einen solchen Luxus leisten.

Arten von Solarwarmwasserbereitern und ihre Eigenschaften

Solare Warmwasserbereiter sind eine Reihe von Geräten zum Erhitzen von Wasser mit Sonnenenergie. Ein anderer Name für diese Geräte ist Sonnenkollektoren. Im Gegensatz zu Photovoltaikmodulen, die das Sonnenlicht zur Stromerzeugung nutzen, erhalten Solarheizungen sofort Wärmeenergie, die sie an ein Kühlmittel (Wasser, Frostschutzmittel usw.) übertragen.

Sie bilden ein Gesamtsystem, das aus folgenden Elementen besteht:

• Kollektor. Eine Platte, die Wärmeenergie aufnimmt und an das Kühlmittel überträgt.
• Lagertank. Ein Behälter, in dem erhitztes Wasser gesammelt wird und das abgekühlte Kühlmittel durch einen frisch erhitzten Vorlauf ersetzt wird.
• Heizkreis. Konventionelles Heizkörpersystem oder Fußbodenheizung, die die Energie des Kühlmittels nutzt. Bei einigen Systemtypen ist der Heizkreislauf nicht im Volumen des Kollektorsystems enthalten und erhält Energie im Speicher, der in diesem Fall ein Wärmetauscher ist.

Nach Umlaufart

Die Zirkulation des Kühlmittels ermöglicht es Ihnen, Wärmeenergie als Gegenleistung für die in die Innenatmosphäre des Hauses abgegebene Energie zu erhalten. Es gibt zwei Arten:

1. Natürlich. Ausgenutzt wird die Bewegung erwärmter Flüssigkeitsschichten nach oben mit deren Ersatz durch kältere Schichten. Es erfordert keine Geräte oder den Einsatz von Strom, sondern hängt von vielen Faktoren ab - der relativen Position des Kollektors, des Speichers und anderer Elemente des Systems, der Temperatur usw. Die Flüssigkeitsbewegung ist instabil und kann zunehmen und abnehmen.
2. Gezwungen. Die Strömungen werden durch eine Umwälzpumpe gelenkt. Es gibt einen stabilen Modus mit konstanter Durchflussrate, mit dem Sie das Haus stabil heizen können.

Nach Kollektortyp

Es gibt Ausführungen von Kollektoren mit unterschiedlichen Wirkungsgraden, Fähigkeiten und Methoden der Wärmeübertragung. Unter ihnen:

1. Offen. Flache lange Wannen oder Rinnen aus schwarzem Kunststoff, in denen Wasser zirkuliert. Der Wirkungsgrad offener Kollektoren ist sehr gering, aber Einfachheit und Billigkeit tragen zu ihrer Popularität bei. Wird verwendet, um Wasser für eine Außendusche oder einen Pool zu erhitzen.
2. Röhrenförmig (Thermosiphon). Das Hauptelement ist eine Koaxialröhre mit einer Vakuumschicht zwischen den äußeren Schichten, die den Inhalt der Röhren zuverlässig isoliert. Das Design ist effizient, aber teuer und irreparabel.
3. Eben. Dies sind geschlossene Behälter mit einer transparenten oberen Platte. Die Innenfläche ist mit einer Schicht eines Wärmeenergieempfängers bedeckt, der sie auf Wasser überträgt, das sich in den an den Empfänger gelöteten Rohren bewegt. Ein einfaches und effektives Design, bei dem zur besseren Wirkung manchmal ein Vakuum zur Wärmedämmung erzeugt wird.

Nach Art des Zirkulationskreislaufs

1. Offen - Wird verwendet, um ein Wohngebiet mit Warmwasser zu versorgen. Der Wärmeträger ist in diesem Fall Wasser, das für verschiedene Haushaltszwecke verwendet wird und dementsprechend nicht mehr in den Kreislauf gelangt.
2. Einkreissystem - wird zum Heizen von Wohnungen verwendet. Das so erhitzte Kühlmittel wird als Zusatz zum Kühlmittel verwendet, das auf herkömmliche Weise erhitzt wurde. In diesem Fall gelangt das erwärmte Kühlmittel in das Heizsystem, wonach es erneut in den Aufnahmebehälter und zum Kollektor geleitet wird.
3. Am vielseitigsten ist die Zweikreisheizung. Es ist möglich, es zum Heizen im Winter oder zur Wasserversorgung zu verwenden.

Zweikreis-Wasserversorgungs- und Heizungssystem

Sie können auch eines der möglichen Kühlmittel auswählen - Wasser, Öl oder Frostschutzmittel. Nach dem Kollektor durchläuft das Kühlmittel einen Wärmetauscher, in dem Wärme an den zweiten Kreislauf übertragen wird. Das zweite eingesetzte Kühlmittel wird bereits bestimmungsgemäß verwendet – zum Heizen oder zur Wasserversorgung.

Kühlmittel

Für solche Warmwasserbereiter werden verschiedene Kühlmittel verwendet: Frostschutzmittel, Schmierflüssigkeit und Wasser.

Anwendung

Solaranlagen gewinnen allmählich an Popularität. Mit ihrer Hilfe lösen sie viele Probleme:

• Erhitzen der Flüssigkeit auf die erforderliche Temperatur.
• Verbesserung der Leistung der Heizungsanlage.
• Warmwasserbereiter für den Pool, für eine Sommerdusche.
• Erhitzen von Flüssigkeiten für andere Zwecke.

Absorber, der wichtigste Teil des Systems

Der Teil des Sonnenkollektors, der Wärme aufnimmt, speichert und an das Kühlmittel abgibt, wird als Absorber bezeichnet.Von diesem Element hängt die Effizienz des gesamten Systems ab.

Dieses Element besteht aus Kupfer, Aluminium oder Glas, gefolgt von einer Beschichtung. Die Wirksamkeit des Absorbers hängt mehr von der Beschichtung als von dem Material ab, aus dem er besteht. Unten auf dem Foto sehen Sie, welche Beschichtungen es gibt und wie effektiv sie Wärme absorbieren können.

Die Systembeschreibung gibt die maximal mögliche Absorption der auf den Absorber fallenden Sonnenenergie an. "α" ist der maximal mögliche Absorptionsprozentsatz. "ε" ist der Prozentsatz der reflektierten Wärme.

Nach Gebäudetyp

Absorber unterscheiden sich auch in der Art des Geräts, jetzt gibt es nur noch zwei Arten:

Feder - wie folgt angeordnet. Die Platten verbinden die Rohre mit dem Kühlmittel miteinander. Die Rohre selbst können auf verschiedene Weise zu einem System verbunden werden. Dies ist eine einfache Art von Absorber, die Sie selbst herstellen können.

Zylindrisch - In diesem Fall wird die Beschichtung auf die Glasoberfläche des Kolbens aufgebracht und in Vakuumkollektoren verwendet. Dank dieser Vorrichtung wird die Wärme stärker in der Mitte des Rohrs konzentriert, wo sich der Wärmeableiter oder Stab befindet. Dieses System arbeitet mit einer höheren Effizienz als ein Stiftsystem.

Ist es möglich, im Winter einen Sonnenkollektor zu verwenden?

Für den ganzjährigen Einsatz des Geräts müssen Sie mehr darüber erfahren, wie der Sonnenkollektor im Winter funktioniert. Der Hauptunterschied ist das Kühlmittel. Da Wasser in den Kreislaufrohren gefrieren kann, muss es durch Frostschutzmittel ersetzt werden. Das Prinzip der indirekten Heizung funktioniert mit der Installation eines zusätzlichen Kessels. Als nächstes ist das Diagramm:

• Nachdem sich das Frostschutzmittel erwärmt hat, fließt es von der außen befindlichen Batterie in die Spule des Wassertanks und erwärmt diesen.
• Dann wird dem System warmes Wasser zugeführt und zurückgekühlt.
• Achten Sie darauf, einen Drucksensor (Manometer), eine Entlüftung und ein Expansionsventil zu installieren, um Überdruck abzubauen.
• Wie in der Sommerversion muss zur Verbesserung der Zirkulation das Vorhandensein einer Umwälzpumpe vorgesehen werden.

Sonnenkollektor auf dem Dach des Hauses im Winter

Wie man mit eigenen Händen einen Solarwarmwasserbereiter baut

Das Gerät ist ein Röhrenheizkörper mit einem Durchmesser von 1 Zoll, der in einer Holzkiste untergebracht ist. Die Struktur kann mit Schaum wärmeisoliert werden. Mit Hilfe eines verzinkten Eisenblechs muss der Geräteboden zusätzlich isoliert werden. Achten Sie darauf, die Materialien schwarz zu streichen, um den Erwärmungsprozess zu beschleunigen, mit Ausnahme der Glasabdeckung, die weiß gestrichen ist.

Als Wasserbehälter können Sie ein großes Eisenfass verwenden, das in eine Kiste aus Holz oder Sperrholz gestellt wird. Der Leerraum muss ausgefüllt werden. Hierfür eignen sich Sägemehl, Sand, Blähton etc.

Werkzeuge und Materialien zum Selbermachen für einen Warmwasserbereiter

Um einen Solarwarmwasserbereiter zu bauen, werden folgende Materialien und Werkzeuge benötigt:

• Glas mit Rahmen;
• Baupappe unter dem Boden;
• Holz oder Sperrholz für eine Kiste unter einem Fass;
• Kupplung;
• Füller für Leerräume (Sand, Sägemehl usw.);
• Eisenecken des Futters;
• Rohr für den Kühler;
• Befestigungselemente (z. B. Klemmen);
• verzinktes Eisenblech;
• Eisentank mit großem Volumen (300 Liter reichen aus);
• Farbe schwarz, weiß und versilbert;
• Holzstangen.

Herstellungsprozess von Solarwarmwasserbereiter

Der Prozess der Herstellung eines Sonnenkollektors mit Ihren eigenen Händen ist nicht nur spannend, sondern bringt auch viele Vorteile mit sich. Das geschaffene Gerät wird es ermöglichen, die Sonnenstrahlung rationell zu nutzen, um verschiedene wirtschaftliche Probleme zu lösen. Die Besonderheiten beim schrittweisen Erstellen eines Kollektors sind wie folgt:

1. Zuerst müssen Sie eine Kiste für den Tank herstellen, die mit Stangen verstärkt werden muss.
2. Von unten wird Wärmedämmmaterial aufgetragen, auf das ein Blech montiert wird.
3. Darauf wird ein Heizkörper platziert, der mit vorbereiteten Befestigungselementen ordnungsgemäß befestigt werden muss.
4. Die kleinsten Risse im Baukörper müssen verschmiert und abgedichtet werden.
5. Rohre und Bleche müssen schwarz lackiert werden.
6. Fass und Kasten sind silbern lackiert und nach dem Trocknen wird der Tank in eine Holzkonstruktion eingebaut.
7. Leerraum wird mit vorbereitetem Füller gefüllt.
8. Um einen konstanten Druck zu gewährleisten, können Sie eine Aquakammer mit Schwimmer erwerben, die in den Wasserspeicher eingebaut wird.
9. Das Design sollte an einem sonnigen Ort in einem Winkel zum Horizont platziert werden.
10. Darüber hinaus ist das System durch Rohre miteinander verbunden (ihre Anzahl und ihr Material hängen von der Größe und Art des Projekts ab).
11. Um die Bildung von Lufteinschlüssen zu vermeiden, müssen Sie mit dem Befüllen von der Unterseite des Kühlers beginnen.
12. Gemäß einem solchen System bewegt sich erwärmtes Wasser nach oben, wodurch kaltes Wasser verdrängt wird, das anschließend in den Kühler eintritt und sich erwärmt.

Wenn alles richtig berechnet ist, kommt nach einiger Zeit warmes Wasser aus dem Auslassrohr. Vergessen Sie nicht, dass sonniges Wetter Voraussetzung ist. Die Temperatur im Inneren des Warmwasserbereiters kann also etwa 70 Grad betragen.Der Unterschied zwischen der Wassertemperatur am Einlass und am Auslass beträgt 10-15 Grad. Nachts wird empfohlen, den Wasserzugang zu blockieren, um Wärmeverluste zu vermeiden.

Die Leistung eines solchen Gerätes ist Speicherheizungen deutlich unterlegen. Die Effizienz eines selbstgebauten Geräts ist viel geringer, aber wenn Sie kein so teures System kaufen müssen, können Sie alles selbst machen.

Solarenergie ist eine alternative Wärmequelle

Die Idee, Sonnenenergie zum Heizen zu nutzen, ist nicht neu. Darüber hinaus wurde die Zweckmäßigkeit seiner Verwendung von Amerikanern, Chinesen, Spaniern, Israelis und Japanern bewiesen.

Der Markt ist voll von Angeboten verschiedener Anlagen zur Umwandlung von Sonnenenergie und deren Weiterverwendung für den Haushaltsbedarf.

Solaranlagen werden in vielen Ländern der Welt aktiv als Hauptwärmequelle genutzt. In unseren Breiten wird es noch als Ergänzung zum Heizsystem eingesetzt.

Die Kosten der Systeme hängen von ihrer Art, Fläche und dem bei der Herstellung verwendeten Material ab. Von Jahr zu Jahr gibt es einen stetigen Abwärtstrend bei den Preisen für alle Arten von Solaranlagen - Solaranlagen.

Dies macht sie für die breite Bevölkerung zugänglicher. Das ist nur nicht jeder bereit ist, einen solchen Kauf zu tätigen.

Aber wenn Sie möchten, können Sie mit Ihren eigenen Händen eine effiziente Solarheizung bauen und dabei deutlich weniger Geld ausgeben.

Eine vertraute Heizung, die ihre Funktionen über viele Jahre perfekt erfüllt, wird immer teurer. Grund dafür sind die weltweit steigenden Preise für Energierohstoffe. Der natürliche Wunsch des Eigentümers ist es, Heizkosten zu sparen, die einen erheblichen Teil des Familienbudgets verschlingen.

So kann die Solaranlage den üblichen Festbrennstoff, Gas oder andere vollständig ersetzen. Es hängt alles von der Art und Größe des Raumes ab, in dem es verwendet wird.

Eine für einen Getreidespeicher geeignete Option ist nicht für ein Wohngebäude geeignet, und ein System, das die Anforderungen einer Sommerresidenz erfüllt, kann die Beheizung eines zweistöckigen Herrenhauses nicht bewältigen.

Der vollständige Ersatz der traditionellen Heizung durch Solarheizung ist manchmal problematisch. Der Eigentümer befürchtet, dass das System möglicherweise nicht mithalten kann oder dass nicht genügend Platz vorhanden ist, um die erforderliche Anzahl von Paneelen zu installieren.

Daher wird häufig ein kombiniertes Heizsystem verwendet, ohne vollständig auf die installierte Gasausrüstung (elektrische oder andere) zu verzichten. Der Austauschgrad der konventionellen Heizung durch Solarheizung kann 90 % erreichen.

Auch die jährliche Anzahl der Sonnentage des Gebiets, in dem sich die Wohnung befindet, ist wichtig. Außerdem ist die durchschnittliche Tagestemperatur nicht so wichtig.

Viele Installationen absorbieren an frostigen Wintertagen effektiv Licht (Solarkollektoren verwenden Frostschutzmittel als Kühlmittel).

Neben der Heizung kann eine Solaranlage ein Haus mit Warmwasser und Strom versorgen.

Preise für Werksgeräte

Der Löwenanteil der finanziellen Kosten für den Bau einer solchen Anlage entfällt auf die Herstellung von Kollektoren. Dies ist nicht verwunderlich, selbst bei industriellen Modellen von Solarsystemen fallen etwa 60% der Kosten auf dieses Strukturelement. Die finanziellen Kosten hängen von der Wahl eines bestimmten Materials ab.

Es ist zu beachten, dass ein solches System den Raum nicht heizen kann, es hilft nur, Kosten zu sparen, indem es hilft, das Wasser im Heizsystem zu erwärmen. Angesichts der relativ hohen Energiekosten, die für die Warmwasserbereitung aufgewendet werden, reduziert ein in das Heizsystem integrierter Solarkollektor diese Kosten erheblich.

Der Solarkollektor wird ganz einfach in das Heizungs- und Warmwasserversorgungssystem eingebunden (+)

Für die Herstellung werden relativ einfache und erschwingliche Materialien verwendet. Darüber hinaus ist ein solches Design vollständig nichtflüchtig und erfordert keine Wartung. Die Wartung des Systems beschränkt sich auf die regelmäßige Inspektion und Reinigung des Kollektorglases von Verunreinigungen.

Vorteile und Nachteile

Alle Arten von Installationen haben ihre positiven und negativen Eigenschaften. Auch für Sonnenkollektoren gibt es Indikatoren.

Vorteile:

1. Solarheizung spart Energie für Warmwasser.
2. Ein Teil der Heizkosten im Winter kann durch die Nutzung der Sonnenstrahlung eingespart werden.

Minuspunkte:

1. Es erfordert die Herstellung eines völlig neuen Wärmeversorgungssystems, das in herkömmliche Heizungsanlagen und Warmwassergeräte eingebaut werden muss.
2. Solaranlagen können keine Frostspitzen garantieren. Hier müssen Sie Geräte verwenden, die Kraftstoff oder elektrische Installationen zur Raumheizung verbrennen.

Wie funktioniert es im Winter?

In Heizungsanlagen werden in der Regel Vakuumkollektoren eingesetzt, dies wird durch ihre technischen Eigenschaften und Betriebsbedingungen bestimmt.

Das Hauptelement des Vakuums Sonnenkollektor ist eine Vakuumröhre, was aus ... besteht:

• Ein isolierendes Rohr aus Glas oder einem anderen Material, das die Sonnenstrahlen mit minimalem Leistungsverlust durchlässt;
• Kupfer, Heatpipe im Inneren des Isolierrohres platziert;
• Aluminiumfolie und saugfähige Schicht zwischen den Röhren;
• Die Abdeckung des Isolierrohrs, die eine Dichtung ist, die im Innenraum des Geräts für Vakuum sorgt.

Das System funktioniert wie folgt:

1. Unter dem Einfluss der Sonnenenergie verdampft der Wärmeträger des Röhrenkreislaufs und steigt auf, wo er im Kollektorwärmetauscher kondensiert, seine Wärme an das Kühlmittel des Außenkreislaufs abgibt und dann nach unten fließt, und der Vorgang wiederholt sich.
2. Der Wärmeträger des Außenkreislaufs wird vom Wärmetauscher des Sonnenkollektors in den Speicher geleitet, wo die aufgenommene Wärmeenergie auf den Wärmeträger des Heizungs- und Warmwasserversorgungssystems übertragen wird.
3. Die Zirkulation des Kühlmittels des externen Kreislaufs erfolgt durch die Installation einer Umwälzpumpe und von Automatisierungssystemen, die den Betrieb des Systems im Automatikmodus sicherstellen.
4. Der Automatisierungssystemkomplex umfasst eine Steuerung, Sensoren und Steuerungen, die die festgelegten Parameter des Systembetriebs (Temperatur, Flüssigkeitsdurchfluss im Warmwassersystem usw.)

Damit dieses System effizient ist und die gestellten Aufgaben auch während der Winterperiode bewältigen kann, sieht das System die Installation redundanter Energiequellen vor.Dies kann eine Zusatzheizung sein, die einen Wärmeträger verwendet, wie im obigen Diagramm, wenn der Wärmeträger des zusätzlichen Kreislaufs mit verschiedenen Brennstoffarten (Gas, Biobrennstoff, Strom) beheizt wird. Eine ähnliche Aufgabe kann auch erfüllt werden, indem elektrische Heizelemente direkt in den Speicher eingebaut werden. Der Betrieb von Backup-Energiequellen wird durch das Automatisierungssystem gesteuert, wobei diese Geräte bei Bedarf in Betrieb genommen werden.

Wie funktioniert ein Sonnenkollektor?

Das Funktionsprinzip des Kollektors basiert auf der Absorption (Absorption) der Wärmeenergie der Sonne durch eine spezielle Empfangsvorrichtung und deren Übertragung mit minimalen Verlusten an das Kühlmittel. Als Empfänger dienen schwarz lackierte Kupfer- oder Glasrohre.

Schließlich ist bekannt, dass Gegenstände, die eine dunkle oder schwarze Farbe haben, am besten durch Wärme absorbiert werden. Das Kühlmittel ist meistens Wasser, manchmal Luft. Solarkollektoren für die Hausheizung und Warmwasserversorgung gehören konstruktionsbedingt zu den folgenden Typen:

• Luft;
• Wasser flach;
• Wasser Vakuum.

Der Luft-Sonnenkollektor zeichnet sich unter anderem durch sein einfaches Design und dementsprechend den niedrigsten Preis aus. Es ist ein Panel - ein Sonnenstrahlungsempfänger aus Metall, der in einem versiegelten Gehäuse eingeschlossen ist. Das Stahlblech zur besseren Wärmeübertragung ist auf der Rückseite mit Rippen versehen und auf der Unterseite wärmeisoliert aufgelegt. An der Vorderseite ist transparentes Glas angebracht, und an den Seiten des Gehäuses befinden sich Öffnungen mit Flanschen zum Anschließen von Luftkanälen oder anderen Paneelen, wie in der Abbildung gezeigt:

Ich muss sagen, dass die Installation von Sonnenkollektoren mit Luftheizung ihre eigenen Eigenschaften hat.Aufgrund ihrer geringen Effizienz müssen mehrere gleichartige Paneele, die zu einer Batterie zusammengefasst sind, zur Raumheizung verwendet werden. Außerdem benötigen Sie auf jeden Fall einen Ventilator, da die erwärmte Luft der auf dem Dach befindlichen Kollektoren nicht von alleine nach unten geht. Der Schaltplan des Luftsystems ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Das ist interessant: Überdachung für eine Veranda aus Polycarbonat: Wir nennen alle Nuancen

Wie funktioniert ein Sonnenkollektor?

Das Funktionsprinzip des Kollektors basiert auf der Absorption (Absorption) der Wärmeenergie der Sonne durch eine spezielle Empfangsvorrichtung und deren Übertragung mit minimalen Verlusten an das Kühlmittel. Als Empfänger dienen schwarz lackierte Kupfer- oder Glasrohre.

Schließlich ist bekannt, dass Gegenstände, die eine dunkle oder schwarze Farbe haben, am besten durch Wärme absorbiert werden. Das Kühlmittel ist meistens Wasser, manchmal Luft. Solarkollektoren für die Hausheizung und Warmwasserversorgung gehören konstruktionsbedingt zu den folgenden Typen:

• Luft;
• Wasser flach;
• Wasser Vakuum.

Der Luft-Sonnenkollektor zeichnet sich unter anderem durch sein einfaches Design und dementsprechend den niedrigsten Preis aus. Es ist ein Panel - ein Sonnenstrahlungsempfänger aus Metall, der in einem versiegelten Gehäuse eingeschlossen ist. Das Stahlblech zur besseren Wärmeübertragung ist auf der Rückseite mit Rippen versehen und auf der Unterseite wärmeisoliert aufgelegt. An der Vorderseite ist transparentes Glas angebracht, und an den Seiten des Gehäuses befinden sich Öffnungen mit Flanschen zum Anschließen von Luftkanälen oder anderen Paneelen, wie in der Abbildung gezeigt:

Ich muss sagen, dass die Installation von Sonnenkollektoren mit Luftheizung ihre eigenen Eigenschaften hat.Aufgrund ihrer geringen Effizienz müssen mehrere gleichartige Paneele, die zu einer Batterie zusammengefasst sind, zur Raumheizung verwendet werden. Außerdem benötigen Sie auf jeden Fall einen Ventilator, da die erwärmte Luft der auf dem Dach befindlichen Kollektoren nicht von alleine nach unten geht. Der Schaltplan des Luftsystems ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Das Gerät und das Funktionsprinzip eines Luftsonnenkollektors

Der Solarluftkollektor besteht aus mehreren Hauptteilen:

Arbeitsschema eines Luftsonnenkollektors

• Die gesamte Kollektorstruktur ist in einem haltbaren und abgedichteten Gehäuse untergebracht, das notwendigerweise mit einem Wärmeisolator ausgestattet ist. Die in den Kollektor gelangte Wärme darf nicht nach außen „durchsickern“.
• Der Hauptteil eines jeden Kollektors ist ein Solarpanel, das auch als Absorber oder Absorber bezeichnet wird. Die Aufgabe dieses Paneels besteht darin, Sonnenenergie aufzunehmen und dann an die Luft zu übertragen, daher muss es aus einem Material mit der höchsten Wärmeleitfähigkeit bestehen. Solche im Alltag verfügbaren Eigenschaften sind Kupfer und Aluminium, seltener Stahl. Für eine bessere Wärmeübertragung wird der untere Teil des Absorbers so groß wie möglich gemacht, sodass Rippen, eine gewellte Oberfläche, Perforationen und andere Methoden verwendet werden können. Zur besseren Absorption der Sonnenenergie ist der Empfangsteil des Absorbers in einer dunklen matten Farbe lackiert.
• Der obere Teil des Kollektors ist hermetisch mit einer transparenten Isolierung versiegelt, die gehärtetes Glas oder Plexiglas oder Polycarbonatglas sein kann.

Der Sonnenkollektor ist nach Süden ausgerichtet und die Oberfläche so geneigt, dass die maximale Menge an Sonnenenergie auf die Oberfläche trifft.Wie Experten sagen - für maximale Sonneneinstrahlung. Kalte Außenluft tritt natürlich oder zwangsweise in den Aufnahmeteil ein, strömt durch die Rippen des Absorbers und tritt aus dem anderen Teil aus, der mit einem Flansch zum Verbinden mit dem in den beheizten Raum führenden Luftkanal ausgestattet ist. Es sollte beachtet werden, dass es viele Designoptionen für Solarkollektoren gibt und das Obige nur als Beispiel gezeigt wird.

Die Luftheizung mit Hilfe von Sonnenkollektoren kann in unserer Klimazone die Hauptheizung nicht vollständig ersetzen, wird aber auch an frostigen Wintersonnentagen eine sehr gute Hilfe sein.

Wie der Sammler funktioniert - es ist einfach

Jede der in dem Artikel betrachteten Strukturen zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie hat zwei Hauptkomponenten - einen Wärmetauscher und eine lichtauffangende Batterievorrichtung. Der zweite dient dazu, die Sonnenstrahlen einzufangen, der erste - um sie in Wärme umzuwandeln.

Der fortschrittlichste Kollektor ist Vakuum. Darin werden Akkumulatorenrohre ineinander gesteckt und zwischen ihnen ein luftleerer Raum gebildet. Tatsächlich haben wir es mit einer klassischen Thermoskanne zu tun. Der Vakuumkollektor sorgt aufgrund seiner Bauweise für eine ideale Wärmedämmung des Gerätes. Die Rohre darin haben übrigens eine zylindrische Form. Daher treffen die Sonnenstrahlen senkrecht auf sie, was garantiert, dass der Kollektor eine große Energiemenge erhält.

Progressive Vakuumgeräte

Es gibt auch einfachere Geräte - röhrenförmig und flach. Der Vakuumverteiler übertrifft sie in jeder Hinsicht. Ihr einziges Problem ist die relativ hohe Komplexität der Herstellung. Sie können ein solches Gerät zu Hause zusammenbauen, dies erfordert jedoch viel Aufwand.

Das Kühlmittel in den betreffenden Sonnenkollektoren zum Heizen ist Wasser, das im Gegensatz zu modernen Brennstoffen wenig kostet und kein Kohlendioxid an die Umwelt abgibt. Ein Gerät zum Einfangen und Umwandeln der Sonnenstrahlen, das Sie selbst herstellen können, mit geometrischen Parametern von 2 x 2 Quadratmetern, ist in der Lage, Sie 7–9 Monate lang täglich mit etwa 100 Litern warmem Wasser zu versorgen. Und großformatige Strukturen können auch zum Heizen eines Hauses verwendet werden.

Wenn Sie einen Kollektor für den ganzjährigen Einsatz herstellen möchten, müssen Sie zusätzliche Wärmetauscher darauf installieren, zwei Kreisläufe mit einem Frostschutzmittel und seine Oberfläche vergrößern. Solche Geräte versorgen Sie sowohl bei sonnigem als auch bei bewölktem Wetter mit Wärme.

Der Unterschied zwischen Sonnenkollektoren und Kollektoren

Bevor Sie mit der Beschreibung der Hauptmerkmale und des Umfangs von Solarsystemen zur Warmwasserbereitung fortfahren, müssen Sie verstehen, wie sich Sonnenkollektoren von Kollektoren unterscheiden.

1) Solarbatterie - Gerät, das mit Hilfe hochsensibler Fotozellen aus der Energie der Sonne Strom erzeugt, zu einem autonomen System vereint. Da Photovoltaik-Konverter Gleichstrom erzeugen, wird zusätzlich ein Wechselrichter verwendet, mit dem Sie Wechselstrom erhalten, der für den Haushaltsbedarf geeignet ist: Strom und Beleuchtung.

2) Sonnenkollektor - ein funktionales Split-System, dessen Hauptaufgabe die Absorption von Nahinfrarotstrahlung und sichtbarem Sonnenlicht ist. Batterien erzeugen Strom und Kollektoren erhitzen die Flüssigkeit in den Röhren. Dies ist ihr Hauptunterschied.

Das Kühlmittel für Sonnenkollektoren wird unter Berücksichtigung der Jahreszeit sowie der Betriebsmerkmale ausgewählt. Für multifunktionale Strukturen wird normalerweise Frostschutzmittel (Frostschutzmittel) verwendet, und saisonale Systeme werden mit Wasser gefüllt. Heute können Sie eine vielseitigere Option kaufen - einen Hybrid-Solarkollektor. Dieses Gerät ist insofern attraktiv, als es gleichzeitig Strom erzeugt und Wasser erhitzt. Die Vorteile seines Einsatzes liegen auf der Hand: Die Photovoltaikmodule werden durch ein aktives Wärmeabfuhrsystem gekühlt, wodurch doppelt so viel Strom erzeugt wird und überschüssige Wärmeressourcen für die Erwärmung von Wasser verwendet werden.

Wie man einen Sonnenkollektor mit eigenen Händen herstellt

Solarkollektor hergestellt werden kann mit Ihren eigenen Händen, wodurch Sie eine natürliche Heizung erhalten und eine erhebliche Menge Strom sparen.

Die Produktion wird aus mehreren Phasen bestehen:

• Definition des Ziels - es wird ein Luftkollektor (zum Heizen) oder ein Wasserkollektor (zum Heizen von Wasser) sein;
• Entfernung der erforderlichen Abmessungen des zukünftigen Kollektors, Erstellung des Konstruktionsschemas;
• Herstellung des Körpers, seiner Isolierung;
• Installation der Bestandteile des Kollektors (Vakuumröhren, die ein selbstgebauter Wärmetauscher sind);
• Das Gerät der Öffnungen eines Eingangs/Ausgangs;
• Verglasung der fertigen Struktur (Sie können auch Polycarbonat oder Folie verwenden, aber Glas ist immer noch besser).

Sie können die meisten im Haus verfügbaren Materialien verwenden, beispielsweise als Absorber findet sich häufig die Verwendung von schwarz lackierter Wellpappe.

Solarkollektor-Design

Solarkollektor-Design

Die betrachteten Einheiten haben ein ziemlich einfaches Design.Im Allgemeinen umfasst das System ein Kollektorpaar, eine Vorkammer und einen Speicher. Die Arbeit des Sonnenkollektors erfolgt nach einem einfachen Prinzip: Beim Durchgang der Sonnenstrahlen durch das Glas werden sie in Wärme umgewandelt. Das System ist so organisiert, dass diese Strahlen den geschlossenen Raum nicht verlassen können.

Die Anlage arbeitet nach dem Thermosyphon-Prinzip. Beim Erhitzen schießt die warme Flüssigkeit nach oben, verdrängt dort kaltes Wasser und leitet es zur Wärmequelle. Dadurch können Sie sogar die Verwendung einer Pumpe verweigern, weil. Die Flüssigkeit zirkuliert von selbst. Die Anlage akkumuliert Sonnenenergie und speichert sie für lange Zeit im System.

Komponenten zum Zusammenbau der betreffenden Anlage werden in Fachgeschäften verkauft. Im Kern ist ein solcher Kollektor ein Röhrenheizkörper, der in einer speziellen Holzbox installiert ist, deren eine Seite aus Glas besteht.

Für die Herstellung des besagten Heizkörpers werden Rohre verwendet. Stahl ist das bevorzugte Rohrmaterial. Der Einlass und der Auslass bestehen aus Rohren, die traditionell in der Installation verwendet werden. Normalerweise werden ¾-Zoll-Rohre verwendet, 1-Zoll-Produkte funktionieren auch gut.

Der Rost besteht aus kleineren Rohren mit dünneren Wänden. Der empfohlene Durchmesser beträgt 16 mm, die optimale Wandstärke 1,5 mm. Jeder Kühlergrill muss 5 Rohre mit je 160 cm Länge enthalten.

Sonnenkollektoren

Herstellung eines Geräts aus Wellpappe

Dies ist ein noch einfacheres Solarkollektordesign. Sie werden es viel schneller bauen.

Erste Stufe.Machen Sie zuerst eine Holzkiste auf die gleiche Weise wie in der vorherigen Version. Legen Sie als nächstes einen Balken entlang des Umfangs der Rückwand (ca. 4 x 4 cm) und legen Sie Mineralwolle auf den Boden.

Zweite Phase. Machen Sie ein Austrittsloch in den Boden.

Dritter Abschnitt. Wellpappe auf den Balken legen und diesen schwarz neu streichen. Natürlich, wenn es ursprünglich eine andere Farbe war.

Vierte Stufe. Machen Sie Perforationen über den gesamten Bereich der Wellpappe für den Luftstrom.

Fünfte Stufe. Wenn Sie möchten, können Sie die gesamte Struktur mit Polycarbonat verglasen - dies erhöht die Heiztemperatur des Absorbers. Vergessen Sie jedoch nicht, dass Sie auch einen Auslass für den Luftstrom von außen vorsehen müssen.

Zusätzliche Betriebskosten

Die Verwendung erfordert keine Pflege oder Wartung, außer der regelmäßigen Reinigung von Schmutz und Schnee im Winter (wenn er nicht selbst auftaut). Es fallen jedoch einige damit verbundene Kosten an:

Reparatur, alles was auf Garantie geändert werden kann, kann vom Hersteller ohne Probleme getauscht werden, wichtig ist, bei einem autorisierten Händler zu kaufen und Garantieunterlagen zu haben.
Strom, es wird ziemlich viel für die Pumpe und die Steuerung ausgegeben. Für den ersten können Sie nur 1 Solarpanel mit 300 W einsetzen und es wird ausreichen (auch ohne Batteriesystem).
Das Spülen der Spulen muss alle 5-7 Jahre durchgeführt werden

Es hängt alles von der Qualität des Wassers ab (wenn es als Wärmeträger verwendet wird).