Coletor solar DIY: tipos, princípio de operação e foto

O uso da energia solar não é mais uma inovação. Você pode usá-lo para o aquecimento local de água, por exemplo, no país. Você pode aplicar esse aquecimento para aquecimento, mas o custo do equipamento adicional será bastante alto. Construir um coletor solar com suas próprias mãos não é fantástico!

Para usar a energia do sol, coletores especiais são usados. Para diferentes propósitos, existem várias opções de dispositivos. Existem esses tipos de elementos:

• plano;
• tubular.

Coletor plano

Eles podem ser chamados de painel solar. O coletor solar plano do tipo "faça você mesmo" é lucrativo e fácil de criar. No centro desta unidade há um painel de absorção. Esse painel é feito de metais que conduzem calor bem, na maioria das vezes cobre ou alumínio.Para que o coletor desempenhe bem sua função, ou seja, absorver a energia solar ao máximo e convertê-la em calor com perdas mínimas, uma composição especial deve ser aplicada à sua superfície. Sua superfície protege o vidro com um teor mínimo de ferro em sua composição. Tal vidro tem boa produtividade, mínima reflexão de luz e é uma boa proteção contra influências ambientais. Ao redor do perímetro, o absorvedor tem um invólucro para proteção contra tensões mecânicas, geralmente é feito de aço ou alumínio. O corpo e a parte inferior do coletor são isolados. Um elemento plano é capaz de transferir calor para o refrigerante que está localizado nele. Pode ser água pura ou anticongelante.

Você pode posicionar o coletor plano em qualquer posição. Normalmente é fixado no telhado, mas em outro lugar não funcionará pior. Construir um coletor solar com suas próprias mãos é possível sem grandes investimentos.

Se falamos de elementos de fábrica, então plana pode ser de tamanhos padrão, com uma área de até 2,5 m².Se você precisar de mais energia, você pode instalar vários painéis padrão juntos. Eles constituirão um único sistema de calor solar.

Coletores planos têm uma vantagem - eles são mais baratos que os análogos de vácuo. Mas a baixas temperaturas ambientes, tais coletores perdem muita energia e o nível de eficiência diminui. Portanto, para uso no verão, um coletor plano será suficiente, mas no inverno ele renderá quase o dobro do coletor de vácuo.

Vácuo

Tal coletor consiste de tubos, dentro deles é um vácuo. O dispositivo de cada tubo se assemelha a um dispositivo térmico, com base em uma haste de cobre, a casca de tal garrafa térmica é um frasco de vidro de leite, apenas entre eles é um vácuo. A parte interna do tubo é revestida com tinta preta especial e o vidro externo é transparente. Os tubos são combinados usando um módulo de conexão.

A categoria de preço deste tipo de colecionador é maior que os análogos de modelos planos, mas a vantagem é determinada pelo seu benefício no inverno. Com as próprias mãos para o lar, os coletores solares podem ser feitos de materiais improvisados. Eles podem ser de outros dispositivos, por exemplo, da geladeira. Na reparação de dispositivos do tipo vácuo, não devem surgir dificuldades. Se um dos tubos falhar, o coletor continuará a funcionar. Mas a saída de calor será menor.

Tipos

Elementos de vácuo podem ser divididos em:

• fluxo direto;
• com tubo de calor.

É mais difícil montar um coletor solar a vácuo com suas próprias mãos do que um coletor plano. Vai sair um pouco mais caro, mas devemos avaliar as vantagens do vácuo antes de instalá-lo.

Não é tão difícil construir um coletor solar com suas próprias mãos. Mas vale lembrar que não será tão eficaz quanto um similar produzido sob condições industriais. Você deve fazer um cálculo apropriado dos benefícios e da eficácia deste dispositivo.

Como fazer um coletor solar com suas próprias mãos?

Para prosseguir com a construção de tal dispositivo de armazenamento de calor solar, você deve executar de forma independente as seguintes etapas:

• preparar a base para o futuro colecionador;
• prepare um radiador para instalação;
• preparar um acumulador de calor;
• montar diretamente para o coletor.

A base do dispositivo pode servir como placas de borda com tamanhos de 25-100 mm a 35-135 mm. Destes, faça uma caixa de tamanho adequado, isole o fundo e coloque o isolamento (a lã de vidro comum serve), cubra com uma folha galvanizada no topo.

O trocador de calor é fabricado da seguinte forma:

1. É necessário comprar tubos de metal: paredes finas e paredes grossas.
2. Nos tubos de paredes espessas, os furos devem ser feitos em diâmetros de tubos finos em incrementos de não mais que 45 mm. Eles são perfurados de um lado. Naturalmente, um coletor solar self-made requer tempo para preparar não apenas o material necessário, mas também a ferramenta.
3. Nesta fase, é necessário fixar firmemente os tubos nos orifícios e fixá-los por soldadura.
4. A estrutura construída é fixada em uma folha galvanizada localizada na caixa.
5. O próximo passo é pintar a caixa de coletor de preto. É aconselhável apenas pintar o fundo escuro e deixar as partes restantes leves, pois é o fundo que absorverá os raios solares.
6. Em seguida, o vidro da tampa é instalado, observando uma distância entre ele e os tubos de pelo menos 1 cm.
7. O reservatório para o coletor pode ser qualquer recipiente vedado. Seu volume pode chegar a 400 litros (mínimo de 150 litros).
8. A próxima etapa é a fabricação de câmaras avançadas. Pode ser uma capacidade de até 40 litros, um guindaste é instalado nele, é este dispositivo que irá fornecer água.
9. Para evitar a perda de calor, é necessário isolar completamente o tanque e o próprio coletor.

Montagem do dispositivo

Agora você precisa finalmente montá-lo em um único todo. A montagem é realizada em várias etapas:

1. Instalando as câmeras do drive e do painel. Uma condição importante é que o líquido no inversor seja 80 mm mais baixo que o nível na câmara avançada.
2. Colocar o coletor em um local preparado. Você pode fazer isso no telhado. É necessário observar um ângulo de inclinação de 35 a 40 graus, definindo o elemento no lado sul.
3. Para minimizar a perda de calor, mantenha uma distância de pelo menos 50 cm entre o permutador de calor e o depósito de armazenamento.
4. A unidade deve estar localizada acima do coletor e abaixo da câmera do painel.

O passo mais crucial permanece - conectando-se ao sistema.

Para fazer isso, encha o sistema com água, ajuste a quantidade, verifique se não há vazamentos. Se todas as condições forem atendidas, esse coletor poderá ser usado diariamente.

Um coletor solar tão feito para aquecimento com suas próprias mãos economizará muito dinheiro. Sistemas de aquecimento de água, que são baseados no coletor solar, podem ser divididos de acordo com o tipo de circulação de água.

Circulação de água natural

Com esse sistema de circulação, o tanque de armazenamento está localizado acima do coletor. De acordo com as leis naturais, a água aquece e entra no tanque. Neste caso, a água fria é deslocada, desce e entra no coletor. Lá ela se aquece e se levanta novamente. Um tanque deste projeto pode ser equipado com apenas duas mangueiras: para fornecer água fria e descarregar a quente. Tal sistema é adequado para pequenas necessidades cottage - uma cozinha de verão ou um chuveiro.

Forçado

Esse sistema não depende de onde o coletor ou tanque de armazenamento está localizado. A água circula em tal sistema graças à bomba opcional. Devido ao fato de que a instalação de uma bomba elétrica é necessária, o custo do coletor aumenta.Isso aumenta a produtividade.

Junto com dispositivos planos e a vácuo, é possível criar um coletor solar de ar com suas próprias mãos. Seu dispositivo é muito mais simples que a água, mas a principal desvantagem é significativa - não pode transferir todo o calor acumulado. O ar é um condutor de calor muito pior que a água.

A escolha

É impossível dizer inequivocamente qual colecionador é melhor escolher. Tudo dependerá de onde será aplicado e do nível de eficiência necessário em um determinado caso. Mas ajudará a fazer uma escolha comparando as qualidades positivas e as deficiências de cada uma das espécies de acordo com os seguintes parâmetros:

1. Durabilidade. Neste caso, coletores planos “ganham”, eles são mais confiáveis ​​devido à simplicidade de seu design. Vácuo inferior em força, eles são mais frágeis.
2. Reparar Se o coletor plano quebrar, todo o sistema de absorção deve ser substituído. No vácuo, você pode substituir apenas tubos individuais que falham.
3. Frio Os problemas mínimos em um ambiente frio estarão apenas no coletor de ar.
4. Temperatura de aquecimento. Um coletor plano pode ser usado para aquecer a água a 40 graus acima da temperatura ambiente. Se for necessário aquecer a uma temperatura mais alta, é melhor usar um dispositivo do tipo vácuo. Além disso, os painéis solares para aquecimento de uma casa, feitos com as próprias mãos, funcionarão efetivamente no período de inverno, desde que sejam montados e instalados corretamente, bem como orientados para os pontos cardeais e para o ângulo em relação ao horizonte.
5. Vida útil. Em média, esse período é definido de 15 a 30 anos. Somente dispositivos a vácuo não podem se gabar do termo dado. Para eles, é um pouco abaixo desses valores. O coletor solar a vácuo, montado com as próprias mãos, mesmo que não dure tanto quanto gostaríamos, é lucrativo ao custo.

Beneficie da célula solar

Há vantagens em instalar um coletor, mas em cada caso individual haverá mais ou menos. As principais vantagens comuns:

• Salvando recursos artificiais.
• Recusa de recursos artificiais completamente. Isso pode ser feito quando se trata de baixo consumo.
• Economias na compra de equipamentos acabados, com a possibilidade de montar o coletor com sua própria mão a partir de materiais disponíveis.
• Independência das redes comuns de aquecimento. Se não for possível conectar-se à rodovia central, os coletores solares são um bom substituto.

Se a casa é grande e um número suficiente de pessoas vive nela, uma completa rejeição de recursos artificiais é impossível, mas sua redução e economia são uma tarefa completamente viável.