Sonnenkollektor aus Plastikflaschen: eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Zusammenbau eines Solargeräts

Was ist ein sonnenkollektor

Eine Reihe von Designs wurde entwickelt und patentiert:

1. Eben.
2. Röhrenförmig.
3. Vakuumröhren.
4. Thermosiphons.

Ein Do-it-yourself-Sonnenkollektor lässt sich am einfachsten in flacher oder röhrenförmiger Ausführung herstellen.

Wie baue ich die Anlage zusammen? Ein Kollektorblock (deren Anzahl bereits ungefähr aus den nach der obigen Methode durchgeführten Berechnungen bekannt ist) besteht aus folgenden Elementen:

• Eine Reihe von Rohrelementen aus Kupfer oder Aluminium;
• absorbierende Platte;
• Abgedichtetes wärmegedämmtes Gehäuse;
• Deckel, die aus transparentem, hitzebeständigem Polymer oder gehärtetem Glas bestehen können.

Die Wirksamkeit der Isolierung bestimmt die Effizienz des Kollektors. Sie kann erhöht werden, wenn im Kreislauf ein Speicherkreislauf vorgesehen ist, der an bewölkten Tagen oder für den Betrieb von Kühlanlagen Wärme bereitstellen kann.

Der Prozess der Herstellung und anschließenden Installation von Sonnenkollektoren ist nicht nur für das Dach, sondern auch für die Südwände des Gebäudes möglich. In diesem Fall sind die Gehäuse mit Perforationen versehen, um den Luftstrom zu erleichtern. Wenn die erwärmte Luft zur Oberkante der Wand aufsteigt, wird sie zur Verteilung zu den Lüftungskanälen des Gebäudes geleitet.

Arten von Sonnenkollektoren

Das Standardgerät hat die Form einer Metallplatte, die in ein Kunststoff- oder Glasgehäuse eingesetzt wird. Die Oberfläche dieser Platte sammelt Sonnenenergie, speichert Wärme und überträgt sie für verschiedene Haushaltsbedürfnisse: Heizung, Warmwasserbereitung usw. Es gibt verschiedene Arten von integrierten Kollektoren.

Kumulativ

Speicherkollektoren werden auch Thermosyphon genannt. Ein solcher Solarkollektor zum Selbermachen ohne Pumpe ist am rentabelsten. Seine Fähigkeiten ermöglichen es nicht nur, Wasser zu erhitzen, sondern auch die Temperatur für einige Zeit auf dem erforderlichen Niveau zu halten.

Ein solcher Sonnenkollektor zum Heizen besteht aus mehreren mit Wasser gefüllten Tanks, die sich in einem wärmeisolierenden Kasten befinden. Die Tanks sind mit einem Glasdeckel abgedeckt, durch den die Sonnenstrahlen durchbrechen und das Wasser erhitzen. Diese Option ist am wirtschaftlichsten, einfach zu bedienen und zu warten, aber ihre Effizienz im Winter ist fast null.

eben

P stellt eine große Metallplatte dar - einen Absorber, der sich in einem Aluminiumgehäuse mit Glasdeckel befindet. Ein flacher Solarkollektor zum Selbermachen ist effizienter, wenn er eine Glasabdeckung verwendet. Absorbiert Sonnenenergie durch hagelfestes Glas, das Licht gut durchlässt und praktisch nicht reflektiert.

Im Inneren der Box befindet sich eine Wärmedämmung, die den Wärmeverlust erheblich reduzieren kann. Die Platte selbst hat einen geringen Wirkungsgrad und ist daher mit einem amorphen Halbleiter beschichtet, der die Akkumulationsrate der thermischen Energie erheblich erhöht.

Wenn Sie mit Ihren eigenen Händen einen Sonnenkollektor für einen Pool herstellen, wird häufig ein flaches integriertes Gerät bevorzugt. Andere Aufgaben werden jedoch nicht schlechter bewältigt, z. B.: Warmwasserbereitung für den Hausbedarf und Raumheizung. Flat ist die am weitesten verbreitete Option. Es ist vorzuziehen, einen Absorber zum Selbermachen für einen Sonnenkollektor aus Kupfer herzustellen.

Flüssigkeit

Aus dem Namen geht hervor, dass das Hauptkühlmittel in ihnen die Flüssigkeit ist. Ein Wasser-Sonnenkollektor zum Selbermachen wird nach folgendem Schema hergestellt. Durch eine Solarenergie aufnehmende Metallplatte wird Wärme über daran befestigte Rohre in einen Tank mit Wasser oder nicht gefrierender Flüssigkeit oder direkt zum Verbraucher übertragen.

An der Platte sind zwei Rohre befestigt. Durch einen von ihnen wird kaltes Wasser aus dem Tank zugeführt und durch den zweiten tritt bereits erhitzte Flüssigkeit in den Tank ein. Rohre müssen Ein- und Austrittsöffnungen haben. Ein solches Heizschema wird als geschlossen bezeichnet.

Wenn erwärmtes Wasser direkt zugeführt wird, um den Bedarf des Benutzers zu decken, wird ein solches System als offener Kreislauf bezeichnet.

Unglasierte werden häufiger zum Erhitzen von Wasser im Pool verwendet. Daher müssen für die Montage solcher thermischen Sonnenkollektoren mit Ihren eigenen Händen keine teuren Materialien gekauft werden - Gummi und Kunststoff reichen aus. Verglaste haben einen höheren Wirkungsgrad, sodass sie das Haus heizen und den Verbraucher mit heißem Wasser versorgen können.

Luft

Luftgeräte sind wirtschaftlicher als die oben genannten Analoga, die Wasser als Kühlmittel verwenden. Die Luft gefriert nicht, leckt nicht und kocht nicht wie Wasser. Wenn in einem solchen System ein Leck auftritt, bringt es nicht so viele Probleme mit sich, aber es ist ziemlich schwierig festzustellen, wo es passiert ist.

Die Do-it-yourself-Produktion ist für den Verbraucher nicht teuer. Das mit Glas bedeckte Solarpanel erwärmt die Luft, die sich zwischen ihm und der wärmeisolierenden Platte befindet. Grob gesagt handelt es sich um einen Flachkollektor mit Platz für Luft im Inneren. Kalte Luft tritt in das Innere ein und unter dem Einfluss von Sonnenenergie wird dem Verbraucher warme Luft zugeführt.

Solche Optionen sind langlebig und zuverlässig und einfacher zu warten als Geräte, die Flüssigkeit als Kühlmittel verwenden. Um die gewünschte Lufttemperatur im Keller zu halten oder das Gewächshaus mit einem Sonnenkollektor zu beheizen, ist genau eine solche Option geeignet.

Flexible Rohrkonstruktion

Um einen zuverlässigen Sonnenkollektor zu schaffen, werden nur hochwertige Materialien verwendet. Zu diesem Zweck eignen sich Metall-Kunststoff-Rohre oder gewöhnliche Bewässerungsschläuche. Der Kollektor kann aus mehreren Modulen bestehen. Rohre müssen darin verlegt und fest fixiert werden.

Dieses Design ist das einfachste. Sein Hauptnachteil ist die Notwendigkeit, eine Pumpe zu verwenden.Da eine natürliche Zirkulation bei einer solchen Konstruktion unmöglich ist. Wenn die Rohre zu lang sind, ist der hydraulische Widerstand größer als die durch den Temperaturunterschied erzeugte Druckkraft.

Beachten Sie, dass die Installation der Pumpe kein Problem darstellt. Außerdem rechnet sich ein solches System recht schnell.

Pool-Installation

Die betrachtete Version des Kollektors kann auch zur Erwärmung von Wasser im Pool verwendet werden. Es muss an ein Filtersystem mit Pumpausrüstung angeschlossen werden. Die im Inneren zirkulierende Flüssigkeit wird erwärmt, bevor sie in den Beckentank eintritt.

Es gibt Optionen, bei denen es zulässig ist, die Installation eines Speichers abzulehnen. Dieser Ansatz kann umgesetzt werden, wenn das erwärmte Wasser ausschließlich tagsüber in einem kleinen Volumen verwendet werden soll. Beispielsweise beträgt die Länge der Rennstrecke einhundertfünfzig Meter. In diesem Fall beträgt der Indikator des Innendurchmessers sechzehn Millimeter. In diesem Design werden dreißig Liter Flüssigkeit platziert. Wenn das Design aus mehreren Fächern besteht, die zu einem System verbunden sind, wird viel mehr erwärmtes Wasser vorhanden sein.

Sonnenkollektor - Wasser oder Luft

Jede der Heizungen ist wirksam, nur der Hauptzweck und das Funktionsprinzip unterscheiden sich:

• Wassersammler - wird verwendet, um den Bedarf an Warmwasser- und Niedertemperatur-Fußbodenheizungssystemen zu decken. Die Effizienz der Arbeit in der Winterperiode wird erheblich reduziert. Indirekt beheizte Vakuum- und Flächenkollektoren, die an einen Pufferspeicher angeschlossen sind, speichern das ganze Jahr über Wärme.Der Hauptnachteil sind die hohen Kosten für Solarkollektor, Installation und Verrohrung.
• Belüftungsverteiler - hat ein einfaches Design und ein Gerät, das auf Wunsch unabhängig hergestellt werden kann. Hauptzweck: Raumheizung. Natürlich gibt es Schemata, die es ermöglichen, die empfangene Wärme für die Warmwasserbereitung zu nutzen, aber gleichzeitig sinkt der Wirkungsgrad von Luftkollektoren um fast die Hälfte. Vorteile: niedrige Kosten für Kit und Installation.

Solare Luftheizungen arbeiten nur tagsüber. Auch bei bewölktem Wetter, starker Bewölkung und bei Regen setzt die Lufterwärmung ein. Der Betrieb von Lufterhitzern im Winter hört nicht auf.

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Aus Kupferrohren

Äußerst wirkungsvoll ist ein Kollektor mit Kupferschlange, der innen mit Blechen aus dem gleichen Material gepolstert ist. Vielleicht die effektivste von denen, die wir im Internet gefunden haben. Rohre und Bänder werden mit einem speziellen autogenen Lötkolben an den Nähten und Fugen gelötet, daher war der Kupferabsorber die zeitaufwändigste Phase, die 2 Tage dauerte.

Kupfer wurde geschwärzt, indem es in ein Bad aus Kaliumpersulfat gelegt wurde:

Das Gehäuse wurde isoliert, an der Rückwand wurde eine Folie angebracht, um die Wärme zu reflektieren. Alle Lücken werden sorgfältig verschlossen:

Die Struktur wurde an Ort und Stelle bewegt, dazu wurde sie mit gewöhnlicher Frischhaltefolie umwickelt und erst nach dem Transport und Anschluss wurde Glas installiert:

Ergebnis: In einem heißen südlichen Klima wurde das Kupfer unter direkter Sonneneinstrahlung heiß, das Wasser zum Kochen gebracht, es gab sogar merkliche Schmelzspuren der polymeren Strukturelemente. Es ist ratsam, mit einem solchen Solarabsorber kalte Flüssigkeit in eine Dusche zu mischen, wofür ein separates Fass damit vorgesehen oder aus einem Wasserhahn versorgt werden muss.

Herstellung von Absorbern

Wir montieren die Rohre wie folgt:

1. Die Wand, die die Oberseite des Gefäßes bedeckt (in der sich ein Loch befindet), wird mit einer Metallschere in „Blütenblätter“ geschnitten, die nach innen gebogen sind. Es ist praktisch, die „Blütenblätter“ zu biegen, indem Sie die Dose auf ein Kunststoffrohr mit dem maximal möglichen Durchmesser stellen (um in die Dose zu gelangen).
2. In den Boden jeder Dose müssen Sie mit einem konischen Bohrer 3 Löcher mit einem Durchmesser von 20 mm bohren, so dass ihre Mittelpunkte an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks liegen.
3. Jetzt können Sie Röhrchen aus Dosen sammeln - 8 Stk. in jedem. Dosenverbindungen sollten mit einem Hochtemperatur-Schornsteinabdichtungsmittel wie Hochtemperaturmörtel abgedichtet werden. Diese Zusammensetzung sollte auf eine zuvor entfettete und angefeuchtete Oberfläche aufgetragen werden. Die Zusammensetzung wird mit den Fingern eingeebnet, wobei Gummihandschuhe getragen werden, die ebenfalls mit Wasser angefeuchtet werden sollten.

Damit die Rohre perfekt eben sind, sollten die Dosen während der Montage in eine Schablone gestellt werden, die aus zwei Brettern geschlagen wurde und die Form einer gleichwinkligen Ecke hat. Es wird in einem leichten Winkel zur Vertikalen installiert (Sie können sich an die Wand lehnen).

Auf dem neu zusammengebauten Rohr, das sich in der Schablone befindet, müssen Sie das Gewicht von oben anbringen, bis das Dichtmittel vollständig ausgehärtet ist.

Was ist ein Sonnenkollektor?

Im Kern handelt es sich dabei um Klimageräte, die zur Warmwasserbereitung mit anschließender Nutzung im Sanitär- und Heizungssystem dienen. Das Funktionsprinzip eines solchen Systems besteht darin, die Dichte des Wassers während seiner Erwärmung zu ändern, wodurch die heiße Flüssigkeit nach oben gedrückt wird.

Der Hauptunterschied zwischen solchen Systemen besteht darin, dass zum Heizen natürliche Ressourcen verwendet werden, insbesondere Solarenergie, die absolut kostenlos ist. Und ein richtig ausgelegter Sonnenkollektor ermöglicht es Ihnen, diese Energie auch an einem frostigen Tag oder bei bewölktem Wetter zu gewinnen. Daher ist der Einsatz eines solchen Gerätes nicht nur im Sommer, sondern auch im Herbst und Winter möglich.

Sonnenkollektorgerät

Das Design eines kompletten Sonnenkollektorsystems umfasst notwendigerweise mehrere grundlegende Elemente – diese sind:

• eine Vorrichtung zur Gewinnung von Sonnenenergie;
• Behälter zum Sammeln von heißem Wasser;
• Wärmetauscher;
• Wärmedämmstruktur, die die Abkühlgeschwindigkeit des Kühlmittels reduziert.

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.

Eigenschaften eines Vakuum-Solarkollektors für die Hausheizung im Winter

Vakuum-Solarkollektor ist ein ziemlich kompliziertes Gerät.Das Hauptarbeitselement wird durch eine teure lichtabsorbierende Glühbirne mit einer transparenten Oberfläche dargestellt, in der sich die Röhre befindet. Grundlage der Arbeit ist das Prinzip einer Thermoskanne. Die Isolierflasche lässt Sonnenlicht in das Innenrohr, wo keine Luft ist, wodurch Sie bis zu 95 % Wärme sparen können.

Vakuum-Solarkollektoren. Teurer, aber funktionieren auch im Winter

Der Boden des inneren Vakuums Rohre für Sonnenkollektoren nimmt Frostschutzmittel ein, das beim Erhitzen in einen gasförmigen Zustand übergeht. In seinem oberen Teil wird Wärme mit einem Kühlmittel auf einen Kollektor übertragen. Gleichzeitig kühlt und kondensiert das Frostschutzmittel und kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Vakuum-Solarkollektor zeichnet sich durch hohe Effizienz bei schlechten Lichtverhältnissen und Temperaturen unter -37 °C aus. Es wurde speziell für nördliche Breiten entwickelt und funktioniert auch ohne direkte Sonneneinstrahlung. Für einen effizienten Betrieb benötigt die Struktur eine ständige Pflege, die darin besteht, ihre Oberfläche von Verunreinigungen zu reinigen.

Der Hauptnachteil sind die hohen Baukosten. Fällt mindestens eine Röhre aus, wird die Reparatur problematisch, da alle Produkte in Serie montiert werden.

"Sommer" -Schema

Diese Option ist praktisch für eine Sommerdusche. Wenn es sich auf der Straße befindet, sollte dort der Behälter montiert werden, der heißes Wasser sammelt.

Wenn wir über die Verkabelung innerhalb des Gebäudes sprechen, muss der Behälter mit der Flüssigkeit im Haus installiert werden.

Das betrachtete System arbeitet auf der Grundlage des natürlichen Kreislaufs.Der Kollektor muss etwa einen Meter unter dem Tank montiert werden, wo sich warmes Wasser ansammelt. Dies liegt an der unterschiedlichen Dichte von kalten und heißen Flüssigkeiten. Um den Kollektor an den Tank anzuschließen, müssen Rohre mit einem Querschnitt von 0,75 Zoll und mehr verwendet werden.

Um das Wasser effektiv in einem warmen Zustand zu halten, müssen die Wände des Tanks isoliert werden. Dazu muss Mineralwolle verwendet werden. Seine Dicke sollte mindestens zehn Zentimeter betragen. Wenn sich über dem Kessel ein Dach befindet, muss zusätzlich Polyethylen zur Isolierung verwendet werden.

Dieses Schema wird nicht umsonst "Sommer" genannt. Es kann nur in der warmen Jahreszeit Wasser erhitzen. Während der kalten Jahreszeit muss die Flüssigkeit aus dem System abgelassen werden. Andernfalls kann das Einfrieren die gebrauchte Rohrleitung beschädigen.

Der Prozess der Montage eines hausgemachten Sonnenkollektors

Der Beginn der Montage dieses Solarenergieprodukts beginnt mit der Herstellung der Spule. Wenn Sie es geschafft haben, eine fertige Spule abzuholen, dauert die Endmontage viel weniger Zeit. Die ausgewählte Spule sollte sehr gründlich unter fließendem Wasser (vorzugsweise heiß) gewaschen werden, um alle Verstopfungen von innen zu waschen und Freonrückstände zu entfernen. Wenn Sie keine passenden Röhren gefunden haben, können Sie die richtige Menge im Geschäft kaufen. Aber in diesem Fall müssen Sie die Spule selbst herstellen. Schneiden Sie dazu die Rohre auf die gewünschte Länge. Löten Sie diese anschließend mit Eckübergängen in Form einer Spulenstruktur. Damit der Kollektor an das Wasserversorgungssystem angeschlossen werden kann, löten Sie außerdem ¾ Rohrübergänge an den Rändern der Spule.Es gibt verschiedene Optionen für die Form und das Design der Spule. Sie können beispielsweise Rohre in Form einer "Leiter" löten (wenn Sie diese Option implementieren möchten, kaufen Sie Adapter ohne Ecken, Sie benötigen T-Stücke). .

Montage des Sonnenkollektors

Dann tragen Sie auf einem vorbereiteten Blech eine selektive Beschichtung mit schwarzer Mattfarbe auf, es ist ratsam, dies in mindestens ein paar Schichten zu tun. Warten Sie, bis der Luftstrom die Farbe getrocknet hat, und beginnen Sie mit dem Löten der Spule (unlackierte Seite). Die gesamte Spulenstruktur muss über die gesamte Länge der Rohre gelötet werden, dadurch garantieren Sie die effizienteste Wärmeübertragung und damit die maximale Wärmeübertragung an das Wasserversorgungssystem. Wenn Sie alles richtig machen, funktioniert der von Ihnen montierte Solarkollektor wie vorgesehen.

Flache Sammler

Flachkollektoren sind ein Metallrahmen, auf dem von unten betrachtet befestigt sind:

• Körperplatte;
• Wärmedämmschicht;
• reflektierende Schicht (nicht bei allen Modellen vorhanden);
• Wärmekollektorplatte (Kühlkörper oder auch Adsorptionsplatte genannt), an die Wärmetauscherrohre gelötet sind;
• transparente lichtdurchlässige Abdeckung (gehärtetes Glas mit 95 % Lichtdurchlässigkeit oder nicht weniger transparentes Polycarbonat).

Auch an der Karosserie befinden sich ein Auslass- und ein Einlassrohr - durch sie zirkuliert das Kühlmittel.

Es gibt Modelle offen - ohne Deckel. Ihr einziger Vorteil ist ihr niedriger Preis, aber sie sind sehr ineffizient und bei niedrigen Temperaturen völlig funktionsunfähig.Da keine Abdeckung vorhanden ist, wird die Absorptionsbeschichtung schnell zerstört, sodass offene Kollektoren mehrere Jahreszeiten halten und aufgrund ihrer Eigenschaften zum Erwärmen von Wasser in einem Pool oder in einer Dusche verwendet werden können. Zum Heizen sind sie unbrauchbar.

Das Funktionsprinzip eines flachen Sonnenkollektors ist wie folgt: Die Sonnenstrahlen passieren fast vollständig das obere Schutzglas. Durch diese Strahlen erwärmt sich der Kühlkörper. Wärme wird natürlich abgestrahlt, kommt aber fast nicht heraus: Das Glas ist für die Sonnenstrahlen transparent, es lässt keine Wärme durch (Position "c" in den Diagrammen). Es stellt sich heraus, dass die Wärmeenergie nicht dissipiert, sondern im Panel gespeichert wird. Aus dieser Wärme werden die Wärmetauscherrohre erwärmt und von ihnen wird Wärme auf das durch sie zirkulierende Kühlmittel übertragen.

Regeln für den Standort von Flachkollektoren

Kollektoren dieser Art müssen in einem Winkel von 90° zu den einfallenden Lichtstrahlen aufgestellt werden. Je genauer dieser Winkel eingestellt wird, desto mehr Wärme sammelt das System. Es ist klar, dass es unrealistisch ist, diesen Winkel auf einem festen Dach ständig beizubehalten, aber Sie müssen das Paneel so positionieren, dass es so lange wie möglich beleuchtet wird. Es gibt ziemlich teure Geräte, die die Position des Panels in Bezug auf die Sonne ändern und den optimalen Einfallswinkel der Sonnenstrahlen beibehalten. Sie werden Tracking-Systeme genannt.

Wovon hängt der Preis ab

Der Preis eines Flachkollektors hängt maßgeblich von den verwendeten Materialien ab. So kann der Körper aus Aluminium oder verzinktem Stahl sein. Ein Aluminiumkörper wird bevorzugt, kostet aber mehr. Es gibt auch Polymergehäuse. Sie zeichnen sich durch hohe Festigkeit und Zuverlässigkeit aus.

Einen großen Einfluss auf den Wirkungsgrad haben die Wärmetauscherrohre und das Material der Wärmekollektorplatte. Sie sind Aluminium (solche Paneele sind billiger) und Kupfer. Kupfer sind teurer, aber auch langlebiger, sie haben auch einen höheren Wirkungsgrad. Für Russland, auch für seine südlichen Regionen, ist es wünschenswert, sie zu verwenden. Da die Sonneneinstrahlung auch im Süden selten zu hoch ist, reicht sie eher nicht immer zum Heizen.

Auch die Beschichtung der Wärmekollektorplatte ist wichtig: Je näher sie dem absoluten Schwarz ist, desto weniger Strahlen werden reflektiert und es entsteht mehr Wärme. Daher arbeiten Technologen ständig daran, diese Beschichtung zu verbessern.

Bei den ersten Modellen war es eine normale schwarze Lackierung, heute ist es eine schwarze Nickelbeschichtung.

Verteiler aus Kunststoff

In einem separaten Typ können Kunststoff-Sonnenkollektoren unterschieden werden. In der einfachsten Variante sind dies zwei Polycarbonatplatten, die auf einem Aluminiumrahmen montiert sind. Zwischen ihnen werden Rippen geschweißt oder geschweißt, wodurch ein Labyrinth für den Wasserfluss in der Platte entsteht. Der Einlass befindet sich oben an der Platte und der Auslass unten. In den oberen wird kaltes Wasser gegossen, das sich beim Durchgang durch das Labyrinth erwärmt und mit einer höheren Temperatur durch den unteren austritt. Das System wird im Sommer zur Warmwasserbereitung verwendet. Aufgrund des geringen hydraulischen Widerstands funktioniert es sehr gut in einem Schwerkraftsystem. Diese Art von Solarwarmwasserbereiter ist eine ideale Option, um ein Gartenhaus während der Gartensaison mit Warmwasser zu versorgen.

Aber manchmal werden vollwertige Kollektoren zum Heizen als Kunststoff-Sonnenkollektoren bezeichnet.Es ist nur so, dass bei ihnen die obere Abdeckung nicht aus Glas besteht, sondern aus demselben Polycarbonat oder einem anderen Kunststoff, der das Sonnenlicht gut durchlässt. Solche Modelle sind weniger gefährdet: Kunststoffe sind haltbarer als Glas (auch gehärtet).

Anlagen mit Sonnenkollektoren mit Automatisierung ausstatten

Die Besonderheiten des Betriebs von Solaranlagen, sich ständig ändernde Anfangsdaten (Jahreszeit, Wetterbedingungen usw.) gewährleisten nicht die Stabilität von Parametern (Temperatur, Wärmeträgerfluss usw.), was die Einbeziehung von Steuerungssystemen in die erfordert Installationsschema.

Elektronische Geräte wie eine Steuerung, die auf der Analyse der Temperatur an bestimmten Stellen des Installationsdiagramms basieren, geben Befehle zum Öffnen / Schließen von Ventilen und zum Ein- / Ausschalten von Pumpeinheiten, um die optimale Bewegung des Kühlmittels entlang des Kreislaufs auszuwählen. Wenn also beispielsweise die Temperatur des Wassers im Vorratsbehälter des Kühlmittels überschritten wird, stoppt der Regler seine Bewegung entlang des Kreislaufs und stoppt den Wärmeverlust, der durch den Kollektor an die Umgebung abgegeben werden könnte.

Funktionsprinzip von Solarheizungen

Bevor Sie mit der Herstellung eines selbstgebauten Solarsystems beginnen, lohnt es sich, das Design von fabrikgefertigten Sonnenkollektoren - Luft und Wasser - zu studieren. Erstere werden zur direkten Raumheizung verwendet, letztere als Warmwasserbereiter oder als nicht gefrierendes Kühlmittel - Frostschutzmittel.

Das Hauptelement des Solarsystems ist der Solarkollektor selbst, der in 3 Versionen angeboten wird:

1. Flacher Warmwasserbereiter. Es ist eine versiegelte Box, die von unten isoliert ist. Im Inneren befindet sich ein Wärmeempfänger (Absorber) aus einem Blech, auf dem eine Kupferspule befestigt ist.Von oben wird das Element durch starkes Glas geschlossen.
2. Der Aufbau des Luftheizkrümmers ist ähnlich wie bei der Vorgängerversion, nur dass anstelle des Kühlmittels die vom Lüfter gepumpte Luft durch die Rohre zirkuliert.
3. Das Gerät eines röhrenförmigen Vakuumkollektors unterscheidet sich grundlegend von flachen Modellen. Das Gerät besteht aus haltbaren Glaskolben, in denen Kupferrohre platziert sind. Ihre Enden sind mit 2 Leitungen verbunden - Vor- und Rücklauf, die Luft wird aus den Kolben gepumpt.

Zusatz. Es gibt eine andere Art von Vakuum-Warmwasserbereitern, bei denen Glaskolben dicht verschlossen und mit einer speziellen Substanz gefüllt sind, die bei niedriger Temperatur verdampft. Beim Verdampfen nimmt das Gas eine große Menge an Wärme auf, die an das Wasser abgegeben wird. Beim Wärmeaustausch kondensiert die Substanz wieder und fließt wie im Bild gezeigt auf den Boden des Kolbens.

Das Gerät aus einer direkt beheizten Vakuumröhre (links) und einem Kolben, der durch Verdampfung / Kondensation von Flüssigkeit arbeitet

Die aufgeführten Kollektortypen nutzen das Prinzip der direkten Übertragung der Wärme der Sonnenstrahlung (ansonsten - Sonneneinstrahlung) auf eine strömende Flüssigkeit oder Luft. So funktioniert ein Flachwassererhitzer:

1. Von einer Umwälzpumpe gepumptes Wasser oder Frostschutzmittel bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0,3 bis 0,8 m / s durch einen Kupferwärmetauscher (obwohl es auch Schwerkraftmodelle für eine Außendusche gibt).
2. Die Sonnenstrahlen erwärmen die absorbierende Folie und das fest damit verbundene Spulenrohr. Die Temperatur des strömenden Kühlmittels steigt je nach Jahreszeit, Tageszeit und Straßenwetter um 15-80 Grad an.
3. Um Wärmeverluste auszuschließen, sind die Boden- und Seitenflächen des Korpus mit Polyurethanschaum oder extrudiertem Polystyrolschaum isoliert.
4. Das transparente Deckglas erfüllt 3 Funktionen: Es schützt die selektive Beschichtung des Absorbers, es lässt keinen Wind über die Spule blasen und es bildet eine luftdichte Schicht, die Wärme speichert.
5. Das heiße Kühlmittel tritt in den Wärmetauscher des Speichers ein - Pufferspeicher oder indirekter Heizkessel.

Da die Temperatur des Wassers im Kreislauf des Gerätes mit dem Wechsel der Jahreszeiten und Tage schwankt, kann der Solarkollektor nicht direkt für Heizung und Warmwasser verwendet werden. Die von der Sonne erhaltene Energie wird über die Spule des Tanks - Akkumulator (Kessel) - auf das Hauptkühlmittel übertragen.

Die Effizienz von Rohrapparaten wird durch das Vakuum und die reflektierende Innenwand in jedem Kolben erhöht. Die Sonnenstrahlen passieren ungehindert die luftlose Schicht und erwärmen das Kupferrohr mit Frostschutzmittel, aber die Wärme kann das Vakuum nicht überwinden und nach außen gelangen, sodass die Verluste minimal sind. Ein anderer Teil der Strahlung tritt in den Reflektor ein und wird auf die Wasserlinie fokussiert. Laut Hersteller erreicht der Wirkungsgrad der Anlage 80 %.

Wenn das Wasser im Tank auf die richtige Temperatur erwärmt ist, schalten die Solarwärmetauscher über ein Dreiwegeventil auf den Pool um