DIY Päikesepatarei: Skeem, Seade Jne + Video

2024 Autor: Bailey Albertson | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 12:57

Päikeseenergia boiler: võimalus kasutada geokollektorit ja seadet ise valmistada

Päike on suurim ohutu ja tasuta energiaallikas. Ja kui varasemad inimesed ei saanud seda kasutada, siis nüüd on olemas tehnoloogiad, mis aitavad maja sooja ja sooja veega varustada ainult päikese arvelt. Kollektsionääride kasutamine on kulutõhus ja taskukohane viis maamaja mugavamaks muutmiseks. Peate lihtsalt valima õige päikesekollektori (või valmistama selle ise) ja seejärel viima selle olemasolevasse küttesüsteemi.

Sisu

• 1 Mis on päikesepatarei

  1.1 Päikesejaamade kasutusala

• 2 päikesekollektorite tüübid

  • 2.1 Tabel: lameda ja vaakumkollektori võrdlevad omadused
  • 2.2 Lameekraaniga päikesepatareide omadused
  • 2.3 Vaakumkollektorite omadused

• 3 Millises süsteemis integreerida päikeseenergia boiler

  • 3.1 Tiraažide tüübid
  • 3.2 Tsirkulatsiooniahela tüübi valimine

• 4 Kuidas teha lamedat päikesekollektorit oma kätega

  • 4.1 Tööriistad ja -materjalid
  • 4.2 Video: kuidas valmistada lameda vasktoruga päikesepatarei
  • 4.3 Päikesekollektori paigaldamine
  • 4.4 Päikesekollektori hooldus
• 5 Video: juhised päikesekollektori kokkupanekuks alumiiniumist purkidest

Mis on päikesepatarei

Kollektor (veesoojendi) on seade, mis kogub päikesekiirte energiat ja muundab selle soojuseks. Päike soojendab kollektoris olevat jahutusvedelikku, mida seejärel kasutatakse sooja veevarustuseks ja kütmiseks või elektritootmiseks.

Kaasaegsed päikese veesoojendid võivad olla keerukad, kuid iga eramaja omanik saab iseseisvalt seadme ise oma vajaduste jaoks valmistada. Peamine on välja mõelda, milleks see seade on mõeldud.

Kolm kollektsiooni rahuldavad täielikult pere vajadused sooja vee ja kütte järele

Päikesejaamade kasutusala

Meie riigis seostatakse päikese veesoojendi fraasi endiselt musta paagiga suvise dušikabiini katusel, kuid seda tehnoloogiat kasutatakse edukalt kogu maailmas. Päikesekollektorid on levinud Euroopa lõunapoolsetes piirkondades. Itaalia, Hispaania ja Kreeka eramajade elanikel on seadusega kohustus kasutada päikeseenergia kütteseadmeid. Ka Hiina ei jää läänest maha. Seal on kõrghoonete katustele paigaldatud päikeseelektrilised veesoojendid, mis pakuvad kõigile korteritele sooja vett. 2000. aastal oli maailmas nii palju päikeseelektrijaamu, et kokku võttes hõivaksid need rohkem kui 71 miljonit m ². Neist peaaegu 15 miljonit m ² oleks Euroopa.

Päikese vaakumkollektorid hõivavad Hiina uusehitiste katused peaaegu täielikult

Selliseid seadmeid kasutatakse kodumajapidamiste ja tööstushoonete sooja veega varustamiseks, eramajade, administratiivhoonete, töökodade kütmiseks. Nende järele on kõige rohkem nõudlust toidu- ja tekstiilitööstuses, sest just selles piirkonnas on palju kuuma vett kasutavaid tootmisprotsesse.

Erasektoris on igal inimesel Saksamaalt päikesekollektori pindala 0,14 m ², Austriast - 0,45 m ², Küproselt - 0,8 m ² ja Venemaalt - 0,0002 m ². Venemaa päikesevalguse intensiivsus on vaid 0,5 kWh / m ² väiksem kui Lõuna-Saksamaal. See tähendab, et päikesekollektorite vähene populaarsus põhjapoolsetes piirkondades ei tulene geograafilistest põhjustest.

Isegi basseinivett saab soojendada ulatusliku jaotussüsteemiga

Päikesekollektorite tüübid

Insenerid on välja töötanud lamedad, vaakumiga torukujulised, paraboolse reflektoriga kontsentraatorid, õhust, päikesetornidest ja muud tüüpi seadmed. Kodumajapidamistes on kõige populaarsemad lamedad ja vaakumveeboilerid.

Tabel: Lameda ja vaakumkollektori võrdlevad omadused

Lamekollektor	Vaakumkollektor
Vanametallidest lihtne oma kätega teha.	Valmistatud tööstuskeskkonnas või kokku pandud tehase osadest.
Tasub kiiresti ära.	Tasub ära kolm korda kauem kui tasane.
Kuuma ilmaga on ülekuumenemise tõenäosus väiksem.	Takistab akumuleerunud soojuse naasmist keskkonda.
Töötab tõhusalt suvel või kuuma kliimaga riikides.	Sobib külmadele piirkondadele, töötab talvel temperatuuril kuni -30 o C.
See on kõrge tuulega, nii et tugev tuuleiil võib selle katuselt maha puhuda.	Tuul läbib vaakumtorude vahel vabalt, seega on tõenäosus, et torm kollektorit ei taba, suurem.
See puhastab ennast lumest, pakasest ja jääst.	Produktiivsus on 2–3 korda suurem kui lamekollektori (võrdsete pindadega) kollektoril.

Lameekraaniga päikesepatareide omadused

Seade on paneel, mille sees on tumeda kattega vasktorud. Nad soojendavad vett, mis seejärel kogutakse paaki ja kasutatakse sooja veevarustuseks (sooja veevarustus). Kui teete kollektori ise, siis saab kallid komponendid asendada olemasolevate materjalidega:

• vasktorude asemel võite vanast külmkapist võtta terase, polüetüleeni või lihtsalt radiaatori;
• puitraam võib saada metalli asendajaks, kuigi see kaalub rohkem;
• kroomitud absorber asendab tavalist musta värvi;
• klaasist või kärgpolükarbonaadist leht sobib hästi kaitsekatteks ja vaht soojendajana.

Peamine on tagada paneeli tihedus, kuid selleks piisab, kui tihendada kõik õmblused ehitusliku silikooniga. Selliste seadmete peamine puudus on see, et kuumutatud jahutusvedelik kiirgab õhku soojust ja jahutab veidi enne mahuti sisenemist. Soojusisolatsiooni kasutamine ja õmbluste tihendamine on mõeldud just selle efekti vastu võitlemiseks.

Tööstuskollektori kalleid osi saab asendada odavamate kolleegidega, näiteks vasktorude asemel võib kasutada terastorusid ja seadme raam saab olla puidust

Kui tasasest kollektorist vett ei võeta, võib kuumal päikeselisel päeval see kuumeneda kuni 190–210 ^o C, mis võib põhjustada torude purunemist jahutusvedeliku või ühenduselementidega. Neile, kes kasutavad aeg-ajalt päikeseküttesoojendit, on oluline paigaldada mahuti, mis suudaks torudes ülerõhu kõrvaldada. Teine võimalus on kasutada jahutusradiaatorina vee asemel mineraalõli. Selle keemistemperatuur on kõrgem, mis vähendab süsteemi kahjustumise ohtu. Sellisel juhul on vaja soojusvahetit, milles õli kannab kogunenud soojuse vette ilma otsese kokkupuuteta.

Vaakumkollektorite omadused

Seda tüüpi päikesepatareid koosnevad üksikutest torudest, millest igaüks asub õhuvabas keskkonnas. See disain võimaldas vähendada soojuskadu teel kollektorist mahutisse ja suurendada süsteemi efektiivsust. Tänu sellele töötavad vaakumkollektorid ideaalselt aastaaegade vaheldumisel (sügisel, kevadel) ja talvel.

Vaakumkollektor koosneb torudest, mis on paigutatud õhuvaba keskkonda

Vasktorusid kasutatakse ka vaakum päikesekuumutites, kuna see materjal tagab hea soojusülekande ja hügieeni samal ajal. Ülejäänud elemendid on sarnased: klaas (borosilikaat parema soojusülekande jaoks), selle all on must neelav kiht, jahutusvedeliku ja aluspinnaga toru. Süsteemi tihedust on lihtsam tagada, kuna õmblusi on ainult üks - ühendus toru ja mahuti vahel.

Eraldi torud on ühendatud vaakumveesoojendi põhitoruga

Külm vesi kuumeneb järk-järgult vahelduvast kokkupuutest kuumade vasktorudega. See on ainus viis soojuse hajutamiseks vaakumpäikesejaamast, seetõttu on oluline varustada seda regulaarse külma veega, st kasutada kogu päeva jooksul kuuma vett. Antifriisi kasutatakse vaakum päikesekollektorites jahutusvedelikuna, et suurendada süsteemi vastupidavust. See talub kuumutamist kuni 300 ^kohta C ja ei külmu kui pilvise ilmaga seadme alandatakse temperatuur -40 ^kuni S.

Oma kätega on võimatu luua täisväärtuslikku vaakum päikesekollektorit: borosilikaatklaasist paksuseinalise toru valmistamine pole käsitöötingimustes mõeldav. Seetõttu oleks usaldusväärsem võimalus osta tehasekolvid (pakutakse koaksiaal- ja sulesorte) ja monteerida päikesepatarei kohapeal. Kuid kuna isegi selline töö nõuab märkimisväärseid lukksepa oskusi, on parem valmistoode osta tootja garantiiga.

Millisesse süsteemi päikesepatarei integreerida

Selleks, et kuum vesi kraanist välja voolama hakkaks, on oluline mitte ainult valida kollektor, vaid ka luua selle jaoks kogu süsteem mahutist, ühendavatest torudest, kraanidest ja muudest elementidest.

Tiraaži tüübid

Tehke kindlaks, kas saate paagi paigaldada kollektori taseme kohale. See sõltub sellest, milline kahest ringluse tüübist süsteemis on.

1. Looduslik ringlus tekib tänu külma ja kuuma vee tiheduse erinevusele. Kuumutatud vedelik kipub tõusma, mis määrab hoiupaagi asukoha. Kui katus on keeruline, valige kollektori jaoks hästi valgustatud koht ja asetage paak harja alla.

   

   Loodusliku ringluse korral liigub vesi läbi süsteemi külma ja kuuma vee tiheduse erinevuse tõttu.

2. Sunniviisilise ringlusega süsteemid töötavad tänu pumbale, mis pumpab sooja vett ettevalmistatud paaki. Sellisel juhul on võimalik süsteemi elemendid paigutada üksteisest kaugele, näiteks panna mahuti pööningule või keldrisse. See on välispidiselt parem ja nõuab paagi enda isoleerimiseks vähem pingutusi. Kuid torud, mis viivad kollektorist paaki, peavad olema varustatud soojusisolatsiooniga, vastasel juhul on oht kogu soojus kaotada. Sunniviisiline ringlus nõuab elektri kasutamist, nii et kui dachas pole elektrit või kui elekter sageli kaob, ei tööta see valik.

   

   Sundsirkulatsiooniga süsteemides liigub kuum vesi pumba abil

Kui otsustate kollektoris kasutada soojusülekandeõli, varustage pump sunnitud ringlusse. Vastasel juhul madala õli paisumiskoefitsiendi tõttu süsteem lihtsalt ei tööta.

Tsirkulatsiooniahela tüübi valimine

Levinud on kolme tüüpi süsteemid:

1. Avatud silmus. See on lihtsaim viis koju sooja veega varustamiseks. Selle peamine erinevus on see, et kollektoris olev jahutusvedelik on tingimata vesi. Esiteks soojeneb see torudes, seejärel siseneb mahutisse ja seejärel otse köögis või vannitoas olevasse segistisse. See tähendab, et vesi ei ringle ringikujuliselt, kuid avatud tsüklis kuumutatakse iga kord uut osa.

   

   Avatud ahelaga soojaveesüsteemis vesi ringi ei ringle

2. Üheahelaline. Eelistatav on see, kui peaks maja soojendama päikesekütte abil või muutma elektrikütte töö odavamaks. Selle erinevus seisneb selles, et päikese poolt kuumutatud vesi siseneb küttetorudesse. Jahutusvedelik liigub süsteemis ringi. See on suletud ringluse tsükkel. Kuna päikesekollektorit kasutatakse talvel ja väljaspool hooaega, valige vaakum mudelid ja lisage süsteemi täiendav kütteseade. Elektriline või gaasikatel aitab jahutusvedeliku soovitud temperatuurini viia nii külmadel kui pilvistel päevadel kui ka öösel.

   

   Üheahelalises tsirkulatsioonisüsteemis töötab päikesekollektor katlaga paralleelselt

3. Kaheahelaline. See valik hõlmab soojuse ülekandmist kollektorist süsteemi spetsiaalse soojusvaheti kaudu. Kuna jahutusvedeliku ja vee vahel puudub otsene kokkupuude, kasutatakse kollektoris õli või antifriisi. Süsteem on optimaalne maamajade jaoks, kus inimesed elavad aastaringselt. Selles kasutatakse kollektorit nii sooja veevarustuseks kui ka samaaegseks kütmiseks. Reeglina on vee täiendavaks soojendamiseks sellesse integreeritud ka boiler ja / või boiler ning kasutatakse mitmeid kollektoreid (sõltuvalt elanike arvust ja piirkonna kliimaomadustest).

   

   Kaheahelalises tsirkulatsioonisüsteemis puudub päikeseküttesoojendi jahutusvedeliku ja vee vaheline kontakt

Kuidas teha lamedat päikesekollektorit oma kätega

Selleks on vaja joonistust. Samuti peate arvutama veesoojendi pindala vastavalt pere vajadustele. Selle parameetri määrab valem: A = K * F * SF / (G * η) AW = 1 / (G * η) A = K * F * SF * AW, kus:

• A - kollektori pindala, m2;
• AW on vähendatud ala, mis suudab toota 1 kW * tund päevas, m2 * päev / (kW * tund);
• Η - ühe kollektori kasutegur,%;
• G - antud piirkonnale tüüpiline päikesekiirgus päevas, kW * tund / (m2 * päev);
• K - koefitsient, võttes arvesse kollektorite kaldenurga väärtust ja nende orientatsiooni kardinaalsete punktide suhtes;
• F on vee soojendamiseks vajalik energia päevas, kW * tund / päev;
• SF on päikeseenergia osakaal soojavajaduse katmisel,%.

Kollektori ehitamiseks vajate üksikasjalikku joonist, mis näitab osade arvu ja suurust

Tööriistad ja -materjalid

Metallist plastist torude ja puitraamiga lameda päikesekollektori mõõtmetega 2,28x1,9x0,1 m tootmiseks vajate:

• rauasaag või pusle puidu ja vineeri lõikamiseks;
• metallist plastist torude käärid;
• kruvikeeraja;
• harjad ja pihustuspüstol või värvipurk purustatud torude mustamiseks.

Järjestamine:

1. Koguge kollektori aluse jaoks karp kahest vineerilehest mõõtmetega 1,52x1,52 m, paksusega 1 cm. Üks neist lõigati detailide külgede loomiseks: suurus 0,76x0,38 m - 4 tk, 1,52x0.76 m suurune - 1 arvuti.

   

   Kollektorikasti loomiseks kasutatakse vineerilehti

2. Värvige saadud kasti sisepind musta mattvärviga ja välispind valge värviga või katke kaitsva lakiga.

3. Looge 5x5 cm vardast kasti kinnitamiseks raam vastavalt lisatud skeemile. Kokku läheb vaja 60 m puitu. Enne kokkupanekut on oluline osi töödelda puidukaitsevahendiga, et kaitsta materjali sademete ja äärmuslike temperatuuride eest. Kinnitage osad 5x5 cm metallnurkade abil puidukruvidega.

   

   Kasti alus (raam) on valmistatud baarist

4. Kinnitage karp ettevalmistatud alusele ja viige sellele kallutatud alusele veelgi kokku.

5. Tehke märgised, kuhu torud lähevad ja kuhu torud sobivad. Värvige need ka mustaks, et mitte suurendada soojuskadu.

   

   Turvaliseks fikseerimiseks paigutatakse paigaldustorud nelja ritta

6. Lõigake 0,5-tollised paksused tugevdatud plasttorud soovitud pikkusega tükkideks. Vigade vältimiseks kasutage viitena esimest fragmenti. Sa peaksid saama 45 tükki 2,14 m.
7. Koguge madu statiivil olevatest torudest, kasutades pöördetel metall-plasttorude liitmikke. Kokku on vaja 44 tüüpi ema-ema ja ema-isa küünarnukki ja 88 adapterit metall-plasttorust liitmikuni. Liigendite tihendamiseks kasutage tihendusniiti. Madu alguses ja lõpus kinnitage veevarustuse ja äravooluvoolikute ühendamiseks mõeldud adapterid.

8. Värvige struktuur must, kasutades pihustuspüstoli või purki.

   

   Kollektorpool on värvitud musta värviga

9. Ühendage mähis pumbaga ja veenduge, et vee pumpamisel ei oleks lekkeid. Kui mõni ühendus ei ole piisavalt tihe, tühjendage see ja ühendage see uuesti ning kontrollige uuesti.

10. Katke karbi ülaosa läbipaistva klaasi või tahke polükarbonaadiga. Kui tahke lehte pole võimalik kasutada, tehke olemasolevate fragmentide suurusega alumiiniumraam (eelistatavalt mitte rohkem kui neli) ja kinnitage paneelid kindlalt. Töötage iga vuuk ettevaatlikult läbipaistva silikooniga, nii et veesoojendaja oleks tihe.

    

    Kollektorikilbi saab kokku panna mitmest tükist, tugevdades liigendeid veelgi

Kirjeldatud skeemi kohaselt monteeritakse kollektor võimsusega 1,6-2 kW.

Video: kuidas teha lameda vasktoruga päikese veesoojendit

Päikesekollektori paigaldamine

Seade on paigaldatud katusele. See valik sobib maamajadele ja kõrghoonetele. Parem on, kui katus on kallutatud ja kaldenurk on selle piirkonna laiuskraadi lähedal. Sellisel juhul peate katusematerjali kaudu kinnitama klambrid selle lõunaküljel asuvatele laudadele. Kollektor paigutatakse kaldteega paralleelselt 15–20 cm kõrgemale katuse tasemest. See on kõige harmoonilisem lahendus, eriti kui majas kasutatakse mitut veesoojendit. Mõnikord on kollektor süvistatud katusesse, nii et kaitsev ekraan on dekoratiivse katusekattega samal tasapinnal. Kuid see meetod on palju kulukam ja võib nõrgendada katusekonstruktsiooni.

Parim on lamekollektorisüsteem paigaldada viilkatusele

Lamekatustel on kollektorid paigaldatud spetsiaalsetele konstruktsioonidele, mis hoiavad neid etteantud nurga all. Stende saab osta valmis kujul või nurkadest iseseisvalt keevitada. Metallkonstruktsioon kinnitatakse alusele suurte ankrupoltidega.

Lamekatusel on kollektorid paigaldatud spetsiaalsetele konstruktsioonidele

Suvemajades paigaldatakse päikesekollektorid maja või basseini kõrvale avatud päikesepaistelisse piirkonda. Sellisel juhul valivad nad koha juba loodud saidil või varustavad usaldusväärse baasi eraldi. Selleks vajate ristkülikukujulist platvormi, millel on rammitud puistepadi, hüdroisolatsioon ja sillutusplaatide, portselanist keraamika ning muu vastupidava, kõva ja ilmastikukindla materjali kattekiht. Seejärel paigaldatakse sellele metallist või puidust molbertialus, millele on kinnitatud päikesekollektor.

Päikesekollektori paigaldamist tugedele, millel puudub ühine alus, peetakse vähem usaldusväärseks, kuid see aitab ruumi kokku hoida

Päikesekollektori hooldus

Nagu iga teine seade, vajab ka seade hooldust. Levinumad tööd:

1. Klaasipesu. Kollektori kaitsepaneel muutub aja jooksul tolmust ja sadestustest häguseks. Et see süsteemi tõhusust ei mõjutaks, tasub seda puhastada üks kord kuus (tööperioodil) tavalise klaasipuhastusvahendi või lihtsalt seebiveega (kui läbipaistev paneel pole klaasist). Kuna korpus on suletud, pole süsteemi sulgemiseks vaja ettevalmistustöid.
2. Lamekollektorite tühjendamine, kui neid ei kasutata talvel. Pilvise talveilmaga külmunud vesi võib torusid ja liitmikke lõhkeda. Seetõttu on külma ilmaga vaja veevarustus välja lülitada ja vedelik torudest täielikult tühjendada. Siis on järgmiseks suvilaks koguja jälle töövalmis. Ülejäänud päikesepatarei on ilmastikukindel, seetõttu pole neid vaja maamaja katuselt eemaldada.
3. Jahutusvedeliku vahetamine, kui see tööreeglite rikkumise tõttu halveneb. Vaakum päikesekollektorites kasutatav antifriis on ülekuumenemise suhtes väga tundlik. Kui veesoojendi ei suutnud soojust vette viia (majas ei kasutatud sooja vett, küttesüsteem lülitati välja), moodustuvad vedelates helvestes õhukesed vasktorud ja filter on ummistunud. Seetõttu ei suuda kollektor oma funktsioone normaalselt täita. Sel juhul tühjendage antifriis igast kolbist täielikult, loputage toru ja täitke süsteem uue spetsialiseeritud antifriisiga (kollektorite, mitte autode jaoks). Samuti tuleks puhastada filter ja asendada kassett. Pärast süsteemi käivitamist võivad filtrisse ilmuda kogemata jäänud helbed, seetõttu on kollektori esimesel tööpäeval vaja seda kontrollida ja vajadusel kassett puhastada.

4. Katkise klaasi vahetamine. Mõnikord puruneb kaitsepaneel rahe, vandaalide ja muude põhjuste tõttu. Klaasi vahetamine lamekollektoris pole keeruline: eemaldage lihtsalt vana ja kinnitage uus silikoontihendiga. Töö võtab aega mitte rohkem kui pool tundi, te ei pea süsteemi välja lülitama. Vaakumkollektoris tuleb kogu pirn välja vahetada. Selle peate tellima samalt tootjalt.

   

   Parem on usaldada kahjustatud vaakumkollektori kolvi asendamine professionaalidele.

Kui kollektor osteti, tasub esimesel rikke korral kaptenile helistada ja garantiiajal - pöörduda tootja esindaja poole. Isetehtud päikese-veesoojendi tuleb ise remontida, kuid rikke leidmine ja kinnitamine kodutoodetes on palju lihtsam kui tehases. Kogujate remondimeeste kogemused näitavad, et kõigepealt peate kontrollima ventiilide, andurite, paagi ja pumba seisukorda, kuna need on vähem usaldusväärsed kui päikesejaam ise.

Päikesekollektoriga sooja tarbevee süsteemides ebaõnnestuvad klapid ja andurid.

Video: juhised päikesekollektori kokkupanekuks alumiiniumist purkidest

Päikesekollektorite omanikud on kindlad: kui olete selle seadme võimalusi hinnanud, on ilma selleta lihtsalt võimatu. Nüüd saate oma maja või suvilat pakkuda odava ja ohutu soojusega.