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Eine Fülle von Sonnenlicht und Wärme im Sommer, die Sehnsucht oder die Notwendigkeit, echte Einsparungen bei der Heizung und Warmwasserversorgung zu erzielen, lassen viele Handwerker die interessantesten Solarwasserkollektorprojekte entwickeln und in Metall umsetzen.
Aber wie immer raten kluge Köpfe – bevor Sie anfangen, einen Solarwasserkollektor mit Ihren eigenen Händen herzustellen, sollten Sie sich mit vorgefertigten Designs vertraut machen, die in der Realität verkörpert sind. Es ist schwer zu sagen, ob das Hauptziel erreicht wurde und der erforderliche Effekt der Umwandlung von Sonnenwärme in Wasser erzielt wurde. Master haben in der Regel keine Informationen dazu.
Analysieren und beantworten Sie daher vor der Herstellung eines Solarwasserkollektors Ihre eigenen einfachen Fragen:
- Wie viel heißes Wasser wird benötigt und für welche Zwecke soll es verwendet werden?
- Welche Parameter des Solarwasserkollektors werden den Verbraucher zufriedenstellen?
- Werden sich das Geld und die Zeit, die für die gesetzten Ziele aufgewendet werden, rechtfertigen?.
Ziele und Vorgaben der Herstellung eines Solarwasserkollektors ↑
Es sei daran erinnert, dass für den Sonnenfluss die maximal einfallende Wärmeenergie im Sommer durchschnittlich 800 W / h pro Quadratmeter beträgt. Für Warmwasserbereitungssysteme eines modernen Hauses oder einer modernen Wohnung reicht dies eindeutig nicht aus. Zum Beispiel mit einer beheizten Fläche von 50m2 Der minimale Wärmebedarf beträgt je nach Gehäusezustand mindestens 7-8 kW / h, was bedeutet, dass bei 100% der Wirkungsgrad des Geräts mindestens 10 m benötigt2 Solarkollektor.
Als Alternative zu einem Elektrokesselsystem zieht ein Solarwasserkollektor vollständig. Vorausgesetzt, das System verfügt über einen Wärmespeicher und eine Wasserpumpe.
Wir wählen das Design eines Solarwasserkollektors ↑
Als Arbeitsmodell verwenden wir ein standardmäßiges und wiederholt getestetes Design mit einem Satz parallel beheizter Rohre. Die schwierigste Frage sind Materialien. Unter den vielen Optionen für Solarwasser-Amateurdesigns können Sie das am besten geeignete Schema auswählen, vorausgesetzt:
- Die Länge eines einzelnen beheizten Rohrs vom gemeinsamen Einlassrohr zum Abflussrohr sollte 70 cm für das horizontale Schema und 200 cm für das vertikale nicht überschreiten. Größe durch praktische Auswahl erhalten.
- Der Schritt zwischen den Heatpipes sollte 10 Durchmesser für Kupfer und 5 Durchmesser für Aluminium nicht überschreiten. Dies ist hauptsächlich auf die Notwendigkeit zurückzuführen, effektiv Wärme von der Oberfläche des Hitzeschildabsorbers für Sonnenwärme zu sammeln. Mit einem höheren Schritt verschlechtert sich die Wärmeabfuhr und die Verluste werden erhöht, mit einem kleineren Schritt steigen die Materialkosten, ohne den Wirkungsgrad des Wassersammlers signifikant zu erhöhen.
- In Verbindung mit einem Solarwasserkollektor muss ein Kessel mit einem internen zusätzlichen Wärmetauscher und einer Pumpe mit einer Kapazität von 100-150 lch heißem Wasser angeschlossen werden.
Sehr oft gibt es Konstruktionen von Wassersammlern, die eine Vielzahl von Wärmetauschern aus alten Kühlschränken und ähnlichen Geräten verwenden. Ein solcher Wärmetauscher, der in ein Kupferblech eingelötet oder auf einem Hitzeschild montiert ist, liefert an einem sonnigen Tag maximal einen halben Liter kochendes Wasser pro Stunde. Es ist rationaler, seine Kupferröhre für die Herstellung von beheizten Solarwasserkollektorrohren zu verwenden..
Der Solarwasserkollektor benötigt eine bestimmte Menge Kupferrohre, Flussmittel und Zinn-Blei-Lot, Kupferblech.
Für einen Sammler in den Abmessungen 200x70cm ist Folgendes erforderlich:
- Kupferrohre mit einem Durchmesser von 12-15 mm – 4,2 m, die Kosten werden auf 20-25 Dollar geschätzt.
- Beheizte Kupferrohre, Durchmesser 8 mm – 30 m, Kosten – 90 dol;
- Kupferblech, 100 mm breit und 1 mm dick – 20 m, Preis – bis zu 20 dol;
- POS-9-Lot und Alkohol-Kolophonium-Flussmittel 300 bzw. 100 g -5 dol.
Fazit: Die durchschnittlichen Materialkosten werden auf 140-150 Dollar geschätzt. Dies ist ungefähr vergleichbar mit den Anforderungen für die Projektkosten eines Wassersammlers für Sonnenlicht.
Wir machen einen Wärmetauscher aus einem Solarwasserkollektor ↑
Vor dem Löten und Zusammenbauen müssen Sie das Material markieren und schneiden. Bohrpunkte sind mit einem scharf geschärften Stempel markiert.
Wir bohren Löcher nur auf einer Bohrmaschine, entfernen vorsichtig die Grate.
Vor dem Zusammenbau und Löten erwärmen wir die Lötstellen mit einem Gasbrenner, verarbeiten sie mit Flussmittel und warten alle Lötstellen mit Lötmittel. Dünne, beheizte Rohre sind an Stellen der zukünftigen Befestigung des Absorbersiebs über die gesamte Länge zerfetzt.
Dabei werden gelötete Stellen mit einem feuchten Lappen umwickelt, um ein Schmelzen der Verbindungsstelle aufgrund einer Überhitzung des Wärmetauschers zu verhindern.
Beim zweiten Ansatz schneiden wir Kupferstreifen so aus, dass sie ein durchgehendes Blech bilden. Versuchen Sie nicht, eine Endlosfolie zu löten. Dies ist schwieriger als Sie denken und erfordert spezielle Ausrüstung.
An den Enden der U-Boot- und Auslassrohre sind die Armaturen zur Befestigung der Rohre abgedichtet, die den Solarkollektor mit dem Kessel oder dem Wasserwärmespeicher verbinden.
Um mögliche Verformungen des Kollektordesigns auszuschließen, kann der Wärmetauscher in einer Box oder auf einem Klapprahmen platziert werden. Der Boden der Box ist in der Regel mit einer wärmeisolierenden Matte ausgekleidet und zusätzlich mit Konstruktionsschaum geblasen.
Vor der Montage in der Box muss die Dichtheit des Lots überprüft werden. Stecken Sie dazu eine der Armaturen mit einer Schraube auf das Dichtungsband. Die zweite Armatur wird mit Druck von einem Bau- oder Fahrzeugkompressor versorgt. Jede Lötstelle wird nacheinander mit Seifenwasser beschichtet, ähnlich wie bei einem Gaslecktest. Bei Blasen muss die Ehe neu verlötet werden.
Beschichtung für Wassersolarkollektor ↑
Ein separates Thema ist die Beschichtung, die in der Regel die Trumpfkarte für alle Verkäufer von Solarwasserkollektoren ist, die industrielle Produktion. Zum Auftragen einer vollständig schwarzen Beschichtung werden Aerosollack und ein Stück Gummi verwendet. Vor Arbeiten muss die Oberfläche des Wärmetauschers mit Alkohol oder Aceton behandelt werden..
Alle Arbeiten werden im Freien in einem Luftzug mit einem Atemschutzgerät ausgeführt. Vor dem Auftragen der Beschichtung positionieren wir den Kollektor so, dass die beheizten Rohre aufrecht stehen und den Gummi anzünden. Sprühen Sie den Lack gleichmäßig ein und bringen Sie nach einer Sekunde die rauchende Gummiflamme auf einen Abstand, der die Ablagerung von Ruß auf einer dünnen Lackschicht gewährleistet. Es ist besser, die Arbeit in mehreren Durchgängen durchzuführen, bis eine feste schwarze Rußbeschichtung erhalten wird. Nach dem abschließenden Trocknen des Lackes haftet die Beschichtung gut auf der Kupferoberfläche. Sie können eine zweite Lackschicht als Experiment auftragen, diese wird jedoch häufig nicht benötigt.
Der fertige Wassersammler wird in einer Box montiert und mit einer Folie aus transparentem Polycarbonat verschlossen. Es ist besser und leichter als Glas, hat keine Angst vor thermischen Überlastungen durch Sonnenlicht und Stößen. Dank einer speziellen Schutzfolie ist es auch bei offener Sonne haltbarer. Im Gegensatz zu Mineralglas hat Polycarbonat jedoch einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten, etwa 1 m beträgt die Änderungsgröße 3 mm. Daher wird die Folie mit speziellen wärmekompensierenden Auskleidungen und Unterlegscheiben, einem gegen Sonnenstrahlung beständigen Dichtmittel, an der Oberfläche des Wassersammlers befestigt.
Bevor Sie den Kollektor unten hermetisch in das Gehäuse verpacken, können Sie ein paar Beutel Kieselgel oder Markenabsorber für Feuchtigkeit und Wasserdampf einfüllen.
