Hoe maak je een water zonnecollector?

• 27/05/2022
• Categorieën: Warmtelevering en ventilatie

De overvloed aan zonlicht en warmte in de zomer, een verlangen of behoefte om echte besparingen te realiseren in verwarming en warmwatervoorziening, zorgen ervoor dat veel vakmensen vanuit hun oogpunt de interessantste zonnecollectorprojecten in metaal bedenken en implementeren..

Maar zoals altijd adviseren slimme mensen – voordat u begint met het maken van een zonnecollector met uw eigen handen, moet u kennis maken met kant-en-klare ontwerpen die in de realiteit zijn belichaamd. Het is moeilijk te zeggen of het hoofddoel is bereikt en het vereiste effect van het omzetten van zonnewarmte in water is bereikt. Meesters hebben hier in de regel geen informatie over.

Voordat u een zonnecollector gaat maken, moet u daarom uw eigen eenvoudige vragen analyseren en beantwoorden:

• Hoeveel warm water is er nodig en voor welke doeleinden moet het worden gebruikt;
• Welke parameters van de zonnecollector voldoen aan de consument;
• Zullen het geld en de tijd die aan de gestelde doelen is besteed, rechtvaardigen?.

Doelen en doelstellingen voor het vervaardigen van een zonnecollector ↑

Er zij aan herinnerd dat voor de zonneflux de maximale incidentele thermische energie in de zomer gemiddeld 800 W / h per vierkante meter bedraagt. Voor waterverwarmingssystemen van een modern huis of appartement is dit duidelijk niet genoeg. Bijvoorbeeld met een verwarmd oppervlak van 50 meter² de minimale warmtevraag zal minimaal 7-8 kW / h zijn, afhankelijk van de staat van de behuizing, wat betekent dat bij 100% de efficiëntie van het apparaat minimaal 10m vereist² zonnepaneel.

Maar als alternatief voor een elektrisch boilersysteem zal een zonnecollector volledig trekken. Mits het systeem een ​​warmteaccumulator en een waterpomp heeft.

We selecteren het ontwerp van een zonnewatercollector ↑

Als werkend model gebruiken we een standaard en herhaaldelijk getest ontwerp met een set parallel verwarmde buizen. De moeilijkste vraag is materiaal. Onder de vele opties voor amateurwaterontwerpen op zonne-energie, kunt u het meest geschikte schema kiezen, op voorwaarde dat:

1. De lengte van een enkele verwarmde buis van de gemeenschappelijke inlaatleiding tot de afvoerleiding mag niet meer zijn dan 70 cm voor het horizontale schema en 200 cm voor de verticale. Grootte verkregen door praktische selectie.
2. De stap tussen de warmtepijpen mag niet groter zijn dan 10 diameters voor koper en 5 diameters voor aluminium. Dit komt voornamelijk door de noodzaak om effectief warmte te verzamelen van het oppervlak van de hitteschild-absorber van zonnewarmte. Met een hogere stap neemt de warmteafvoer toe en nemen de verliezen toe, met een kleinere stap nemen de materiaalkosten toe zonder een significante verhoging van de efficiëntie van de watercollector.
3. Compleet met een zonnecollector, het is noodzakelijk om een ​​ketel aan te sluiten met een interne extra warmtewisselaar en een pomp met een capaciteit van 100-150 lch warm water.

Heel vaak zijn er ontwerpen van watercollectoren die verschillende warmtewisselaars gebruiken van oude koelkasten en soortgelijke apparaten. Zo’n warmtewisselaar, gesoldeerd in een koperplaat of gemonteerd op een hitteschild, geeft op een zonnige dag maximaal een halve liter kokend water per uur. Het is rationeler om zijn koperen buis te gebruiken voor de productie van verwarmde zonnecollectorbuizen..

De zonnecollector heeft een bepaalde hoeveelheid koperen buizen, flux en tin-lood soldeer, koperplaat nodig.

Voor een verzamelaar met afmetingen van 200x70cm is het noodzakelijk:

• Koperen buizen met een diameter van 12-15 mm – 4,2 m, de kosten worden geschat op 20-25 dollar.
• Verwarmde, koperen buizen, diameter 8 mm – 30 m, kosten – 90 dol;
• Koperen plaat, 100 mm breed en 1 mm dik – 20 m, prijs – tot 20 dollar;
• POS-9 soldeer en alcoholharsflux 300 en 100gr, respectievelijk -5dol.

Bottom line: de gemiddelde materiaalkosten worden geschat op 140-150 dollar., Wat ongeveer vergelijkbaar is met de vereisten voor de kosten van het project van een waterverzamelaar van zonlicht.

We maken een warmtewisselaar van een zonnecollector ↑

Voordat u gaat solderen en monteren, moet u het materiaal markeren en snijden. Boorpunten zijn gemarkeerd met een scherp geslepen punch.

We boren alleen gaten op een boormachine, verwijder voorzichtig de bramen.

Voor montage en solderen verwarmen we de soldeerplaatsen met een gasbrander, verwerken deze met flux en onderhouden alle soldeerplaatsen met soldeer. Dunne, verwarmde buizen worden over de gehele lengte gescheurd op plaatsen voor toekomstige bevestiging van het absorptiescherm.

Daarbij worden gesoldeerde plaatsen omwikkeld met een natte doek om het smelten van juncties door oververhitting van de warmtewisselaar te voorkomen.

Bij de tweede benadering snijden we koperstrips uit zodat ze een doorlopende plaat vormen. Probeer niet één doorlopend blad te solderen, het is moeilijker dan u denkt en vereist speciale apparatuur.

Aan de uiteinden van de onderzeeër en uitlaatpijpen zijn de fittingen afgedicht voor het bevestigen van pijpen die de zonnecollector verbinden met de ketel of de waterwarmteaccumulator.

Om mogelijke vervormingen van het collectorontwerp uit te sluiten, kan de warmtewisselaar in een doos of op een scharnierend frame worden geplaatst. De onderkant van de doos is in de regel bekleed met een warmte-isolerende mat en wordt bovendien geblazen met constructieschuim.

Voordat u in de doos monteert, moet u de dichtheid van het soldeer controleren. Om dit te doen, sluit u een van de fittingen met een plug op de afdichtingstape. Het tweede hulpstuk wordt geleverd met druk van een constructie- of autocompressor. Elke verbinding van het soldeer is achtereenvolgens bedekt met een sopje, vergelijkbaar met een gaslektest. In het geval van bubbels moet het huwelijk opnieuw worden gesoldeerd.

Coating voor water zonnecollector ↑

Een apart onderwerp is coating, wat meestal de troef is voor alle verkopers van zonnewatercollectoren, industriële productie. Voor het aanbrengen van een volledig zwarte coating wordt gebruik gemaakt van vernevelde lak en een stuk rubber. Voor het uitvoeren van werkzaamheden moet het oppervlak van de warmtewisselaar worden behandeld met alcohol of aceton..

Al het werk wordt buitenshuis gedaan, in een tocht, met behulp van een gasmasker. Voordat we de coating aanbrengen, plaatsen we de collector zo dat de verwarmde buizen rechtop staan ​​en het rubber aansteken. Spuit de lak consistent in en na een seconde brengen we de rokende vlam van rubber op een afstand die zorgt voor de afzetting van roet op een dunne vernislaag. Het is beter om het werk in verschillende passages uit te voeren totdat een solide zwarte roetlaag is verkregen. Na het laatste drogen van de lak hecht de coating goed op het koperoppervlak. U kunt als experiment een tweede vernislaag aanbrengen, maar vaak is dit niet nodig.

De afgewerkte wateropvangbak wordt in een doos gemonteerd en afgesloten met een vel transparant polycarbonaat. Het is beter en lichter dan glas, is niet bang voor thermische overbelasting door zonlicht, schokken, dankzij een speciale beschermfolie is het duurzamer in gebruik, zelfs in de open zon. Maar, in tegenstelling tot mineraal glas, heeft polycarbonaat een hoge thermische uitzettingscoëfficiënt, ongeveer 1 m, de grootte van de verandering is 3 mm. Daarom wordt de plaat aan het oppervlak van de watercollector bevestigd met behulp van speciale warmtecompenserende voeringen en ringen, een afdichting die bestand is tegen zonnestraling.

Voordat u de collector hermetisch in de koffer aan de onderkant verpakt, kunt u een paar zakken silicagel of merkabsorbers van vocht en waterdamp plaatsen.