Blog > Komentarze do wpisu

Kolektor słoneczny metodą zrób to sam

   Najbliższą gwiazdą  Ziemi jest Słońce. I  emituje ono ogromną ilość energii, która jest darmowa. Nic nadzwyczajnego ,  wielu ludzi próbuje  wykorzystać tę energie minimalnym kosztem. Fotowoltaiczne  panele słoneczne nadal mają niską wydajność i są całkiem drogie. Codzienny słyszymy, jak ich wydajność jest zwiększana przez wprowadzanie nowych technologii. Poza tym słoneczne panele wymagają bezpośredniego Słońca, którego w niektórych regionach jest ograniczona ilość . To w jaki sposób można najlepiej wykorzystać tę energie ?? Najłatwiejszy sposób to zrobienie cieplnego kolektora słonecznego. Możesz znaleźć wiele bardzo dobrych kolektorów w różnego rodzaju ofertach  handlowych . One jednak są bardzo drogie dla przeciętnego człowieka. Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest własnoręcznie wykonanie takiego urządzenia co da nam wiele satysfakcji , przy jednoczesnym zaoszczędzeniu kilku tyśięcy złotych. Oraz ograniczy nasze rachunki wiosną i latem przy podgrzewaniu ciepłej wody energie elektryczną

 

tani kolektor słoneczny

1.Poradnik przeznaczony jest dla osób chcących samodzielnie wykonać kolektor słoneczny z tanich dostępnych w każdym sklepie przemysłowym artykułów. W porównaniu z cenami oryginalnych baterii koszt może być kilkakrotnie niższy a sprawność nie wiele niższa. Dlatego polecam wykonanie samodzielnie kolektora w zależności od potrzeb na własną rękę ze względów finansowych jak i na ochronę środowiska. Przed przystąpieniem do jakichkolwiek prac należy dokładnie zapoznać się z całością tekstu. 

2. BHP Ze względów bezpieczeństwa przedstawione prace powinny być wykonywane przez osoby dorosłe lub pod okiem takiej osoby. Przy pracy przy szkle należy zwrócić szczególną uwagę oraz założyć rękawice idzie.ochronna!!! Przy pozostałych pracach należy równie. przestrzegać podstawowych zasad BHP.

3. Podstawy techniczne Kolektor słoneczny jest urządzeniem, w którym nastepuje zaabsorbowanie energii cieplnej Słońca przez powierzchnię blachy, rur wypełnionych czynnikiem grzewczym oraz przez powietrze wypełniajace wnetrze kolektora i oddanie jej, za posrednictwem wymuszonego przepływu czynnika grzewczego, do zbiornika wody użytkowej.

4. Dobór powierzchni kolektora Powierzchnie kolektora dobieramy w zależnosci od jego zastosowania. Jeżeli bedziemy stosować go okresowo np. o domków letniskowych, polach namiotowych zy campingach itp.... To zastosujemy metodę chwilowego zapotrzebowania na ciepłą wode. Jeżeli chcemy zastosować do pracy w domku jednorodzinnym zastosujemy metodę standardowa. drugim przypadku skorzystamy z tabeli nasłonecznienia, aby pózniej w obliczeniach uwzglednić ile i w jakich okresach roku bedziemy korzystać z armowej energii. metoda doboru zapotrzebowania chwilowego Metoda ta polega na wyborze ile i jak ciepłej wody bedzie nam potrzeba w odcinkach jedno godzinnych. Gdy już. bedziemy znać wymagane parametry postepujemy według poniższego przykładowego schematu:

1-Chcemy ogrzewać przynajmniej:

10 litrów wody w ciagu jednej godziny z temperatury poczatkowej 10 °C do 45 °C

2-Ustalamy moc, jaką bedzie pracował kolektor według poniższego wzoru :

Cp * delta.T * V P= ----------------------------3600 gdzie:

Cp-ciepło własciwe cieczy ( woda – 4180)

Delta.T – ró nica temeratur wej.i wyj.

V-objetosć wymaganej ilosci wody [ w litrach ] Np.: P=(4180*35*10)/3600= 406,4W

3-Ustalanie strat zbiornika oraz weżownicy wynosi około od 5-15 % w zależnosci od zastosowanych materiałów. Jeżeli zastosujemy izolowanie z wełny mineralnej zbiornika straty bedą rzedu, około: 5% jeżeli nie zastosujemy to około 15%. W przykładzie zastosowano izolacje ta, wiec:

Pw-406,4+ (406,4*0,05) = 426,72 W

4-Wykonany samodzielną metodą solar bedzie oddawał około 700 W m2 Także bedzie nam potrzebna powierzchnia około=: X= 462,72 / 700 =0,66 m2 5-Straty dodatkowe wyniosą jeszcze około 10% powierzchni: Xk= 0,66 * (0,66 * 0,1) = 0,726 m2 Także nasz kolektor bedzie o wymiarach np.: 100 cm x 73 cm Gdy ju. obliczymy powierzchnie absrobcyjną kolektora dla tej metody zastosujemy obieg otwarty z pompka zanurzeniową ( np. od akwarium ) o wysokosci podnoszenia wiekszą o 20% ni. wysokosć kolektora w pozycji pracy tzn. około 30°C.

-Metoda standardowa Metoda ta polega na doborze dobowego zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkowa. Przyjmujemy, że na jednego mieszkanca przypada srednio około 50-60 litrów dziennie.

1-wyliczamy ile potrzebujemy wody dziennie.Np.:

4osoby = 240litrów 2-bedziemy musieli zakupić lub przerobić np. zbiornik po oleju o pojemnosci minimum 250 l. Zaizolować go wełną mineralną i wyposażyć żownice miedzianą wykonaną z rurki miedzianej o O (patrz rozdział 8)

3-mierzymy temperaturę wody bieżacej oraz okreslamy jaką chcemy mieć mniej wiecej temperaturę wyjsciowa:

np.: 10°C – 45°C = delta.T = 35°C

4-z tabeli wyliczamy sredni dobowy okres nasłonecznienia w zależnosci od regionu Polski:

np. dla Szczecina: Sr.T.N=( 1529 / 365)*3600 = 15121 [s] 5-Ustalamy moc jaką bedzie pracował kolektor według poniższego wzoru:

Cp * delta.T * V P= ----------------------------Sr.T.N

Gdzie: Cp-ciepło własciwe cieczy ( woda – 4180)

Delta.T – ró nica temeratur wej. i wyj.[st C] V-objetosć wymaganej ilosci wody [ w litrach ] Sr.T.N – sredni czas nasłonecznienia [s]

Np.: P =( 4180 * 35 * 240) /(15121) = 2,3kW

6-Ustalanie strat zbiornika oraz weżownicy wynosi około od 5-15 % w zależnosci od zastosowanych materiałów. Jeżeli zastosujemy izolowanie z wełny mineralnej zbiornika straty bedą rzedu, około: 5% jeżeli nie zastosujemy to około 15%. W przykładzie zastosowano izolacje tak, wiec:

Pw-2,3 + (2,3*0,05) = 2,42 kW

7-straty dodatkowe wyniosą jeszcze około 10% powierzchni: Xk= 2,42 * (2,42 * 0,1) =2,67 m2 Bedziemy musieli wybudować 3 kolektory o wymiarach: 100 cm x 100 cm Jeżeli chcemy, aby układ pracował tylko w lato i przez połowę jesieni i wiosny to zastosujemy obieg otwarty z pompka zanurzeniową ( np. od akwarium mocy około 10-80 Wat w zależnosci od potrzeb ) o wysokosci podnoszenia wiekszą o 20% ni. wysokosć kolektora w pozycji pracy tzn. około 30st. w resztę okresu należy wylać wodę aby nie dopuscić do rozsadzenia kolektora prze lód !!! Jeżeli zdecydujemy się na obieg całoroczny należy w obliczeniach uwzglednić liczbę nasłonecznionych dni, oraz ciepło własciwe glikolu! Jako układ zastosować standardowy dla tego typuinstalacji solarnych: Pojemnosć zbiornika z glikolem powinna być wieksza od łacznej pojemnosci wszystkich kolektorów, weżownicy oraz rurek o około 30%!!! Pompkę należy właczać tylko na dzień lub zainstalować standardowy włacznik zmierzchowy dostepny w każdym sklepie elektrycznym. Najlepszym rozwiazaniem sterowania pompą była by aplikacja mierzaca temperaturę na kolektorze słonecznym oraz w zbiorniku wody, pompa pracowałaby wówczas, gdy temperatura kolektora jestwyższa o parę stopni niż temperatura wody.

5. Budowa Kolektora Co bedzie nam potrzebne?

• Niezbedne narzedzia:

-piła do ciecia metalu (fleks)

-młotek

-wkretaki

-kabinerki

-miarka

-odzież ochronna

-wiertarka

• Narzedzia dodatkowe:

-nitowarka

-stolik monterski

-maska przeciwgazowa

-Chwytaki automatyczne

• materiały podstawowe: lnazwa ilosć Gdzie i za ile

1 profil ocynkowany do montowania płyt gipsowo-kartonowych „C” 60x27mm Obwód kolektora -Castorama – 6 zł – 4m

2 Blacha ocynkowana jak najciensza Pow. Kol. Metal.-15zł-m2

3 Styropian 30mm Pow.Kol.+10% Castorama 2,5 zł -m2

4 Blacha aluminiowa 0.55 – 1.00 Pow.kol Sklep z profilami i blachami alum. 30zł-m2

5 Rurka miedzian miekka O 8 mm Patrz opis Sklepy z C.O 6zł/8zł-1mb

6 Zbiornik wielkogabarytowy (jeżeli po oleju należy najpierw wypalić olej ) Oblicz. Zakłady mechaniki. 30 zł –200L

7 Pompa cieczy 1 –moc oblicz. Akwarystyka, allegro – 20-80zł

8 Zbiornik na pompe/ciecz 1 – poj oblicz. Castorama 30 zł . lub jakieś zbiornik plastikowy

9 Folia aluminiowa Pow.Kol. *2 +10% Sklep spożywczy-3 zł

10 Pozostałe rurki, trójniki itp. 25 zł , Castorama

11 Szyba przednia (zwykła, antyrefleksjna lub hartowana) 2 lub 4 mmm Pow.Kol. Castorama od 20-50 zł /m2

12 Przewody do połaczeń O 10, guma Od potrzeb Od 4-10 zł /mb 13 Nity lub sruby 10mm O 5mm Od potzreb 1-5zł 14 Silikon -uszczelniacz OD potrzeb 6-12zł,Castorama

Jeżeli już bedziemy wiedziec, jakiej wielkosci kolektor bedzie nam potrzebny oraz zakupilismy już, chocia. czesć materiałów możemy przystapić do pracy.

1.) Najpierw musimy z zakupionego przez nas profilu ocynkowanego uformować odpowiednią formę wiekszą od wyliczonego o 2 cm z każdej strony. W omawianym przypadku bedzie to 98 x 98 +2 = 100cm x 100cm . Obcinamy 3 metry a metr zostawiamy na pokrywę niżej na fotografiach:

2) W miejscach zagieć wiercimy otwory i przykrecamy srubę o długosci maks. 10mm, tak, aby jak przyjdzie szkło nie przeszkadzała w docisku jej do profilu, u dołu tam gdzie bedzie miesciła się płyta stalowa należy fleksą na całej długosci obciać zagiecie:

3) z blachy stalowej wycinamy kwadrat o wymiarach o 3-5 mniejszy ni. profil i umieszczamy ja w ramce:

4) Nastepnie wywiercamy otwory i mocujemy ją po obu stronach jak na rysunku:

5) Kolejnym krokiem bedzie wyciecie ze styropianu formy do izolacji od płyty stalowej oraz obklejenie jej folią aluminiową np.: pistoletem do klejenia na goraco. (uwaga: niektóre kleje wyżerają styropian !)

6) Teraz możemy przymierzyć czy gotowe elementy pasują do siebie:

7) Jeżeli mamy zakupioną szybę (wymiar 99 x 99) teraz tez możemy ją przymierzyc:

8) Teraz czeka nas wyciecie z arkuszu 200 x100 cm blachy aluminiowej odpowiednich płyt. Należy to wykonać nastepujacy sposób: -wytrasować na arkuszu scieżkę ciecia pisakiem -przyłożyć do linii długą prostą deskę i wytrasować jakimś ostrym narzedziem (np. nożem do ciecia tapet lub dłutem) kilku krotne. -umiescić blachę w zaciskach dokładnie przy krawedzi ciecia. -nastepnie należy giać delikatnie blachę a. się rozpadnie na 2 czesci Można także poprostu wytrasować i zastosować flekse. Z tak gotowych płyt bedzie można wykonać dwa kolektory 1m2

9) Nastepnie musimy wykonać weżownice z rurki miedzianej miekkiej O8 według wzoru: Wykonujac inne wymiary kolektora należy pamietać o minimalnym rozstawie rur, który wynosi 12 cm oraz żeby łuk konczył się około 2 cm przed krawedzią blachy. Wyginanie rurki miedzianej wykonujemy za pomocą kawałka deski z odpowiednim łukiem, w naszym przypadku bedzie to deska o szerokosci 11,2 mmm.

10) musimy teraz wykonać obejmy z kawałków aluminiowej blachy jak na rysunku: Układamy je w miejscach jak poniżej, oraz robimy otwory i nitujemy nitami 3,2 mm.:

11) teraz należy oczyscić dokładnie papierem sciernym oraz odtłuscić rozpuszczalnikiem, odczekać parę minut i można zabierać się za malowanie powierzchni absorpcyjnej czarnym matowym sprayem (500ml – 1 m2):

12) Gdy farba ju. wyschnie (około 24godziny) możemy przejsć do złożenia wszystkich elementów. Należy wsunąć płytę absorpcyjną na styropian, podłożyć kawałki drewna pomiedzy krawedzi płyty a profilem w taki sposób, aby po włożeniu szyby wszystkie elementy ściśle do siebie przylegały. Na koniec należy poskrecać elementy ramy ze sobą i gotowe!!

6. Testowanie Aby przetestować pojedynczy kolektor wystarczajaca bedzie pompka 6W: Do miski z około 5 litrami wody zanurzamy pompkę i ustawiamy pod katem zgodnym z tabelą (rozdział 8) kruciec z pompki przyłaczamy na dół kolektora a wyjscie z kolektora z powrotem do miski. Po około 2 godzinach powinnismy zaobserwować znaczy wzrost temperatury pod warunkiem ze swieci słonce. Pamietajmy, że kolektory wykonywane samodzielnie nie mają dużej sprawnosci w pochmurne dni!

7. Łaczenie kolektorów Schemat łaczenia kolektorów równolegle przedstawia poniższy rysunek: Srednica linii głównej (wejscie, wyjscie) podłaczonej do kolektorów zależy od ich ilosci i należy dobrać według tabeli: Najwiekszą sprawnosć by zyskał przy automatyzacji ruchu za słoncem, lecz takie rozwiazanie było by bardzo skomplikowane i kosztowne.

9. Zbiornik akumulacyjny Pojemnosć zbiornika wody została ju. uwzgledniona. Należy wykonać weżownice o długosci w zależnosci od zastosowanego zbiornika oraz srednicy linii głównej: JeIeli zamocujemy do weżownicy dodatkową blachę miedzianą przylutowujac ją do wewnetrznej srednicy zastosujemy 2-4 razy mniej rury medzianej!!! Można także zastosować stara, ale sprawną chłodnice samochodowa. Pamietajać, Ie minimalna powierzchnia wymiennika to 0,5 m2 na

10. System świeżej wody z jednym zasobnikiem. System świeżej wody z dwoma zasobnikami.

czwartek, 17 listopada 2011, lehu84