Saules kolektors no plastmasas pudelēm: soli pa solim ceļvedis saules ierīces montāžai

Kas ir saules kolektors

Ir izstrādāti un patentēti vairāki dizaini:

1. Plakans.
2. Cauruļveida.
3. vakuuma caurules.
4. Termosifoni.

Saules kolektoru, ko dari pats, ir visvieglāk izgatavot plakanā vai cauruļveida konstrukcijā.

Kā salikt instalāciju? Viens kolektoru bloks (to skaits jau ir aptuveni zināms no aprēķiniem, kas veikti saskaņā ar iepriekš minēto metodi) sastāv no šādiem elementiem:

• Vara vai alumīnija cauruļveida elementu komplekts;
• absorbējoša plāksne;
• Hermētiski izolēts korpuss;
• Vāki, kas var būt izgatavoti no caurspīdīga karstumizturīga polimēra vai rūdīta stikla.

Izolācijas efektivitāte nosaka kolektora efektivitāti. To var palielināt, ja ķēdē ir paredzēts uzglabāšanas kontūrs, kas var nodrošināt siltumu mākoņainās dienās vai dzesēšanas sistēmu darbībai.

Saules kolektoru izgatavošanas un turpmākās uzstādīšanas process ir iespējams ne tikai jumtam, bet arī ēkas dienvidu sienām. Šajā gadījumā korpusi ir aprīkoti ar perforācijām, lai atvieglotu gaisa plūsmu. Kad sakarsētais gaiss paceļas uz sienas augšpusi, tas tiks novirzīts uz ēkas ventilācijas kanāliem tālākai sadalei.

Saules kolektoru veidi

Standarta ierīcei ir metāla plāksnes forma, kas tiek ievietota plastmasas vai stikla vitrīnā. Šīs plāksnes virsma akumulē saules enerģiju, saglabā siltumu un nodod to dažādām sadzīves vajadzībām: apkurei, ūdens sildīšanai u.c. Ir vairāki integrēto kolektoru veidi.

Kumulatīvs

Uzglabāšanas kolektorus sauc arī par termosifonu. Šāds dari pats saules kolektors bez sūkņa ir visrentablākais. Tās iespējas ļauj ne tikai sildīt ūdeni, bet arī kādu laiku uzturēt temperatūru vajadzīgajā līmenī.

Šāds saules kolektors apkurei sastāv no vairākām ar ūdeni piepildītām tvertnēm, kuras atrodas siltumizolējošā kastē. Tvertnes ir pārklātas ar stikla vāku, caur kuru izlaužas saules stari un uzsilda ūdeni. Šī opcija ir visekonomiskākā, viegli lietojama un kopjama, taču tās efektivitāte ziemā ir gandrīz nulle.

plakans

P apzīmē lielu metāla plāksni – absorbētāju, kas atrodas alumīnija korpusa iekšpusē ar stikla vāku. Plakanais saules kolektors, ko dari pats, būs efektīvāks, izmantojot stikla pārsegu. Uzsūc saules enerģiju caur krusas izturīgu stiklu, kas labi caurlaida gaismu un praktiski to neatstaro.

Kastes iekšpusē ir siltumizolācija, kas var ievērojami samazināt siltuma zudumus. Pašai plāksnei ir zema efektivitāte, tāpēc tā ir pārklāta ar amorfu pusvadītāju, kas būtiski palielina siltumenerģijas uzkrāšanas ātrumu.

Izgatavojot saules kolektoru baseinam ar savām rokām, bieži vien priekšroka tiek dota plakanai integrētai ierīcei. Taču viņš tiek galā arī ar citiem uzdevumiem, piemēram: ūdens sildīšanu mājas vajadzībām un telpu apsildi. Dzīvoklis ir visplašāk izmantotā iespēja. Saules kolektoram ir vēlams izgatavot absorbētāju, ko dari pats, no vara.

šķidrums

No nosaukuma ir skaidrs, ka galvenais dzesēšanas šķidrums tajos ir šķidrums. Ūdens saules kolektors, ko dari pats, tiek izgatavots saskaņā ar šādu shēmu. Caur metāla plāksni, kas absorbē saules enerģiju, siltums pa tai piestiprinātām caurulēm tiek nodots tvertnē ar ūdeni vai nesasalstošu šķidrumu vai tieši patērētājam.

Pie plāksnes ir piestiprinātas divas caurules. Caur vienu no tiem no tvertnes tiek piegādāts auksts ūdens, un caur otro tvertnē nonāk jau uzsildīts šķidrums. Caurulēm jābūt ieplūdes un izplūdes atverēm. Šādu apkures shēmu sauc par slēgtu.

Ja apsildāms ūdens tiek tieši piegādāts, lai apmierinātu lietotāja vajadzības, šādu sistēmu sauc par atvērtu.

Neglazētos biežāk izmanto ūdens sildīšanai baseinā, tāpēc šādu termālo saules kolektoru montāžai ar savām rokām nav jāiegādājas dārgi materiāli - derēs gumija un plastmasa. Stiklotajiem ir lielāka efektivitāte, tāpēc tie spēj sildīt māju un nodrošināt patērētāju ar karsto ūdeni.

Gaiss

Gaisa ierīces ir ekonomiskākas nekā iepriekš minētie analogi, kas izmanto ūdeni kā dzesēšanas šķidrumu. Gaiss nesasalst, neizplūst un nevārās kā ūdens. Ja šādā sistēmā rodas noplūde, tas nesagādā tik daudz problēmu, taču ir diezgan grūti noteikt, kur tā notika.

Pašu ražošana patērētājam nav dārga. Saules panelis, kas ir pārklāts ar stiklu, silda gaisu, kas atrodas starp to un siltumizolācijas plāksni. Aptuveni runājot, šis ir plakans kolektors, kura iekšpusē ir vieta gaisam. Iekšā iekļūst aukstais gaiss un saules enerģijas ietekmē patērētājam tiek piegādāts siltais gaiss.

Šādas iespējas ir izturīgas un uzticamas, un tās ir vieglāk uzturēt nekā ierīces, kas izmanto šķidrumu kā dzesēšanas šķidrumu. Lai uzturētu vēlamo gaisa temperatūru pagrabā vai siltumnīcu apsildītu ar saules kolektoru, der tieši šāda iespēja.

Elastīga cauruļu konstrukcija

Lai izveidotu uzticamu saules kolektoru, tiek izmantoti tikai augstas kvalitātes materiāli. Šim nolūkam ir piemērotas metāla plastmasas caurules vai parastās šļūtenes, ko izmanto apūdeņošanai. Kolektoru var veidot no vairākiem moduļiem. Caurules tajās jāievieto un cieši jānostiprina.

Šis dizains ir vienkāršākais. Tās galvenais trūkums ir nepieciešamība izmantot sūkni.Tā kā dabiskā cirkulācija šādā dizainā nav iespējama. Ja caurules ir pārāk garas, hidrauliskā pretestība būs lielāka par temperatūras starpības radīto galvas spēku.

Ņemiet vērā, ka sūkņa uzstādīšana nerada nekādas problēmas. Turklāt šāda sistēma diezgan ātri atmaksājas.

Baseina uzstādīšana

Aplūkoto kolektora versiju var izmantot arī ūdens sildīšanai baseinā. Tam jābūt savienotam ar filtrēšanas sistēmu ar sūknēšanas aprīkojumu. Šķidrums, kas cirkulē iekšpusē, tiks uzkarsēts pirms nonākšanas baseina tvertnē.

Ir iespējas, kurās ir atļauts atteikties no uzglabāšanas tvertnes uzstādīšanas. Šo pieeju var īstenot, ja uzsildītais ūdens ir paredzēts lietošanai tikai dienas gaišajā laikā nelielā daudzumā. Piemēram, ķēdes garums ir simts piecdesmit metri. Šajā gadījumā iekšējā diametra indikators ir sešpadsmit milimetri. Šajā dizainā tiek ievietoti trīsdesmit litri šķidruma. Ja dizains sastāv no vairākiem nodalījumiem, kas savienoti vienā sistēmā, būs daudz vairāk uzsildīta ūdens.

Saules kolektors - ūdens vai gaiss

Katrs no sildītājiem ir efektīvs, atšķiras tikai galvenais mērķis un darbības princips:

• Ūdens kolektors - izmanto, lai apmierinātu vajadzības pēc karstā ūdens un zemas temperatūras grīdas apsildes sistēmām. Darba efektivitāte ziemas periodā ir ievērojami samazināta. Netieši apsildāmi vakuuma un paneļu kolektori, kas savienoti ar bufertvertni, turpina uzkrāt siltumu visu gadu.Galvenais trūkums ir saules kolektora augstās izmaksas, uzstādīšana un cauruļvadi.
• Gaisa ventilācijas kolektors - ir vienkāršs dizains un ierīce, kuru pēc vēlēšanās var izgatavot neatkarīgi. Galvenais mērķis: telpu apkure. Protams, ir shēmas, kas ļauj saņemto siltumu izmantot karstā ūdens apgādei, taču tajā pašā laikā gaisa kolektoru efektivitāte krītas gandrīz uz pusi. Priekšrocības: zemas komplekta un uzstādīšanas izmaksas.

Saules gaisa apkures sistēmas darbojas tikai dienas laikā. Gaisa sildīšana sākas pat mākoņainā laikā, ar spēcīgu mākoņu sega un lietus laikā. Gaisa sildītāju darbība ziemā neapstājas.

Tas ir interesanti: Kāda ir atšķirība starp krievu pirti un somu pirti (video)

No vara caurulēm

Kolektors ar vara serpentīnu, kas no iekšpuses apšūts ar tāda paša materiāla loksnēm, ir ārkārtīgi efektīvs. Varbūt visefektīvākais no tiem, ko atradām tīklā. Caurules un sloksnes tiek lodētas ar speciālu autogēnu lodāmuru pie šuvēm, savienojumiem, tāpēc vara absorbētājs bija laikietilpīgākais posms, kas aizņēma 2 dienas.

Varš tika nomelnēts, ievietojot to kālija persulfāta vannā:

Korpuss tika izolēts, folija tika piestiprināta pie aizmugurējās sienas, lai atspoguļotu siltumu. Visas spraugas ir rūpīgi aizzīmogotas:

Konstrukcija tika pārvietota vietā, šim nolūkam tā tika ietīta ar parasto pārtikas plēvi, un tikai pēc transportēšanas un savienošanas tika uzstādīts stikls:

Rezultāts: karstā dienvidu klimatā tiešos staros varš kļuva karsts, ūdens uzkarsa līdz vārīšanās temperatūrai, bija pat manāmas polimēru konstrukcijas elementu kušanas pēdas. Aukstu šķidrumu vēlams iemaisīt dušā ar šāda veida saules absorbētāju, kuram nepieciešams nodrošināt atsevišķu mucu ar to vai padevi no krāna.

Absorberu ražošana

Mēs saliekam caurules šādi:

1. Burkas augšpusi nosedzošo sienu (kurā ir caurums) ar metāla šķērēm sagriež “ziedlapiņās”, kuras ieliek uz iekšu. “Ziedlapiņas” ir ērti saliekt, novietojot kannu uz plastmasas caurules ar maksimālo iespējamo diametru (lai izietu kārbas iekšpusē).
2. Katras kārbas apakšā ar konisku urbi jāizveido 3 caurumi ar diametru 20 mm, lai to centri būtu vienādmalu trīsstūra virsotnēs.
3. Tagad jūs varat savākt caurules no kārbām - 8 gab. katrā. Kannu šuves jānoblīvē ar augstas temperatūras skursteņa hermētiķi, piemēram, High Heat Mortar. Šis sastāvs jāuzklāj uz iepriekš attaukotas un samitrinātas virsmas. Sastāvs tiek izlīdzināts ar pirkstiem, valkājot gumijas cimdus, kas arī jāsamitrina ar ūdeni.

Lai caurules būtu ideāli līdzenas, montāžas laikā kannas jāievieto veidnē, kas izgāzta no diviem dēļiem un ir vienāda leņķa stūra forma. Tas ir uzstādīts nelielā leņķī pret vertikāli (var atspiesties pret sienu).

Uz tikko samontētās caurules, kas atrodas veidnē, no augšas, līdz hermētiķis ir pilnībā sacietējis, jums jāuzstāda svars.

Kas ir saules kolektors?

Tās pamatā ir klimatiskais aprīkojums, ko izmanto karstā ūdens ražošanai un pēc tam to izmanto santehnikas un apkures sistēmā. Šādas sistēmas darbības princips ir mainīt ūdens blīvumu tās sildīšanas laikā, kā rezultātā karstais šķidrums tiek izspiests uz augšu.

Galvenā atšķirība starp šādām sistēmām ir tā, ka apkurei tiek izmantoti dabas resursi, jo īpaši saules enerģija, kas ir absolūti bezmaksas. Un pareizi izstrādāts saules kolektors ļauj iegūt šo enerģiju pat salnā dienā vai mākoņainā laikā. Tāpēc šādas ierīces izmantošana ir iespējama ne tikai vasarā, bet pat rudenī un ziemā.

Saules kolektora ierīce

Pilnīgas saules kolektoru sistēmas dizains obligāti ietver vairākus pamatelementus - tie ir:

• ierīce saules enerģijas ieguvei;
• tvertne karstā ūdens uzkrāšanai;
• siltummainis;
• siltumizolācijas konstrukcija, kas samazina dzesēšanas šķidruma dzesēšanas ātrumu.

Ierīces izgatavošana no gofrētās plātnes

Šis ir vēl vienkāršāks saules kolektora dizains. Jūs to uzbūvēsit daudz ātrāk.

Pirmais posms. Vispirms izveidojiet koka kastīti tāpat kā iepriekšējā versijā. Pēc tam pa aizmugurējās sienas perimetru uzlieciet siju (apmēram 4x4 cm) un apakšā uzlieciet minerālvati.

Otrā fāze. Apakšā izveidojiet izejas caurumu.

Trešais posms. Uzlieciet uz sijas gofrēto plātni un pārkrāsojiet to melnā krāsā. Protams, ja sākotnēji tā bija citā krāsā.

Ceturtais posms. Gaisa plūsmai izveidojiet perforācijas visā gofrētās plātnes laukumā.

Piektais posms. Ja vēlaties, varat glazēt visu konstrukciju ar polikarbonātu - tas paaugstinās absorbētāja sildīšanas temperatūru. Bet neaizmirstiet, ka jums ir arī jānodrošina izeja gaisa plūsmai no ārpuses.

Vakuuma saules kolektora raksturojums mājas apkurei ziemā

Vakuuma saules kolektors ir diezgan sarežģīta ierīce.Galvenais darba elements ir dārga gaismu absorbējoša spuldze ar caurspīdīgu virsmu, kurā atrodas caurule. Darba pamatā ir termosa princips. Vakuuma kolba ļauj saules gaismai iekļūt iekšējā caurulē, kur nav gaisa, kas ļauj ietaupīt līdz pat 95% siltuma.

Vakuuma saules kolektori. Dārgāks, bet strādā arī ziemā

Iekšējā vakuuma apakšdaļa caurules saules kolektoram aizņem antifrīzu, kas sildot pāriet gāzveida stāvoklī. Tās augšējā daļā siltums tiek pārnests uz kolektoru ar dzesēšanas šķidrumu. Tajā pašā laikā antifrīzs atdziest un kondensējas, atgriežoties sākotnējā stāvoklī.

Vakuuma saules kolektoram ir raksturīga augsta efektivitāte slikta apgaismojuma apstākļos un temperatūrā zem -37 °C. Tas ir īpaši izstrādāts ziemeļu platuma grādiem un var darboties bez tieša saules starojuma. Efektīvai darbībai konstrukcijai nepieciešama pastāvīga aprūpe, kas sastāv no tās virsmas tīrīšanas no piesārņojuma.

Galvenais trūkums ir augstās būvniecības izmaksas. Ja vismaz viena caurule neizdodas, remonts būs problemātisks, jo visi izstrādājumi tiek montēti sērijveidā.

"Vasaras" shēma

Šī opcija ir ērta vasaras dušai. Ja tas atradīsies uz ielas, tad tur jāuzstāda tvertne, kas uzkrāj karsto ūdeni.

Ja mēs runājam par elektroinstalāciju ēkas iekšpusē, tad tvertne ar šķidrumu jāuzstāda mājā.

Aplūkojamā shēma darbojas, pamatojoties uz dabisko cirkulāciju.Kolektors jāuzstāda zem tvertnes, kur uzkrāsies siltais ūdens, apmēram vienu metru. Tas ir saistīts ar atšķirīgo auksto un karsto šķidrumu blīvumu. Lai savienotu kolektoru ar tvertni, ir jāizmanto caurules ar šķērsgriezumu 0,75 collas un vairāk.

Lai efektīvi uzturētu ūdeni siltā stāvoklī, tvertnes sienām jābūt izolētām. Šim nolūkam ir nepieciešams izmantot minerālvilnu. Tās biezumam jābūt vismaz desmit centimetriem. Ja virs katla atrodas jumts, izolācijai papildus jāizmanto polietilēns.

Šo shēmu ne velti sauc par "vasaru". Tas spēj sildīt ūdeni tikai siltajā sezonā. Aukstajā periodā šķidrums ir jāiztukšo no sistēmas. Pretējā gadījumā tā sasaldēšana var sabojāt izmantoto cauruļvadu.

Pašdarināta saules kolektora montāžas process

Šī saules enerģijas produkta montāžas sākums sākas ar spoles izgatavošanu. Ja jums izdevās uzņemt gatavu spoli, galīgā montāža prasīs daudz mazāk laika. Izvēlētā spole ļoti rūpīgi jānomazgā zem tekoša ūdens (vēlams karstā), lai no iekšpuses izmazgātu visus aizsprostojumus un atbrīvotos no freona atlikumiem. Ja neatradāt piemērotas caurules, tad veikalā varat iegādāties pareizo daudzumu. Bet šajā gadījumā jums būs jāizgatavo pati spole. Lai to izgatavotu, sagrieziet caurules vajadzīgajā garumā. Tālāk, izmantojot stūra pārejas, pielodējiet tos spoles struktūras veidā. Tālāk, lai kolektoru varētu pieslēgt ūdens apgādes sistēmai, lodēt ¾ santehnikas pārejas uz spoles malām.Spoles formai un dizainam ir vairākas iespējas, piemēram, jūs varat lodēt caurules "kāpņu" formā (ja plānojat ieviest šo iespēju, tad iegādājieties adapterus, kas nav stūri, jums būs nepieciešami tee) .

Saules kolektoru montāža

Pēc tam uz iepriekš sagatavotas metāla loksnes uzklājat selektīvu pārklājumu ar melnu matētu krāsu, vēlams to darīt vismaz pāris slāņos. Pagaidiet, līdz gaisa plūsma izžūst krāsu, un sāciet lodēt spoli (nekrāsotā puse). Visai spoles konstrukcijai jābūt pielodētai visā cauruļu garumā, to darot, jūs garantējat visefektīvāko siltuma pārnesi un rezultātā maksimālo siltuma pārnesi uz ūdens apgādes sistēmu. Ja darīsit visu pareizi, jūsu samontētais saules kolektors darbosies kā paredzēts.

Dzīvokļu kolekcionāri

Plakanie saules kolektori ir metāla rāmis, uz kura, skatoties no apakšas uz augšu, ir piestiprināts:

• korpusa plāksne;
• siltumizolācijas slānis;
• atstarojošs slānis (nav visos modeļos);
• siltuma kolektora plāksne (siltuma izlietne vai saukta arī par adsorbējošu plāksni), pie kuras tiek pielodētas siltuma apmaiņas caurules;
• caurspīdīgs gaismu caurlaidīgs vāks (rūdīts stikls ar 95% gaismas caurlaidību vai ne mazāk caurspīdīgs polikarbonāts).

Arī uz korpusa ir izvads un ieplūdes caurule - dzesēšanas šķidrums cirkulē caur tiem.

Ir modeļi atvērti - bez vāka. To vienīgā priekšrocība ir zemā cena, taču tās ir ļoti neefektīvas un pilnīgi nedarbojamas zemā temperatūrā.Sakarā ar to, ka nav seguma, absorbcijas pārklājums ātri tiek iznīcināts, tāpēc atvērtie kolektori kalpo vairākas sezonas, un to īpašību dēļ var uzsildīt ūdeni baseinā vai dušā. Tie ir bezjēdzīgi apkurei.

Plakanā saules kolektora darbības princips ir šāds: saules stari gandrīz pilnībā iziet caur augšējo aizsargstiklu. No šiem stariem siltuma izlietne uzsilst. Siltums, protams, tiek izstarots, bet gandrīz nenāk ārā: stikls ir caurspīdīgs saules stariem, tas nelaiž cauri siltumu (diagrammās pozīcija "c"). Izrādās, ka siltumenerģija netiek izkliedēta, bet gan uzkrāta paneļa iekšpusē. No šī siltuma siltuma apmaiņas caurules tiek uzkarsētas, un no tām siltums tiek pārnests uz dzesēšanas šķidrumu, kas cirkulē caur tām.

Plakano kolektoru izvietošanas noteikumi

Šāda veida kolektori jānovieto 90o leņķī attiecībā pret krītošajiem gaismas stariem. Jo precīzāk šis leņķis ir iestatīts, jo vairāk siltuma sistēma savāc. Ir skaidrs, ka pastāvīgi uzturēt šo leņķi uz fiksēta jumta ir nereāli, taču panelis ir jānovieto tā, lai gaisma uz to kristu pēc iespējas ilgāk. Ir diezgan dārgas ierīces, kas maina paneļa pozīciju attiecībā pret sauli, saglabājot optimālo saules staru krišanas leņķi. Tās sauc par izsekošanas sistēmām.

No kā atkarīga cena

Plakanā kolektora cena lielā mērā ir atkarīga no izmantotajiem materiāliem. Tātad korpuss var būt alumīnija vai cinkota tērauda. Priekšroka tiek dota alumīnija korpusam, taču tas maksā vairāk. Ir arī polimēru korpusi. Tos raksturo augsta izturība un uzticamība.

Siltummaiņas caurulēm un siltuma kolektora plāksnes materiālam ir liela ietekme uz efektivitāti. Tie ir alumīnijs (šādi paneļi ir lētāki) un varš. Vara tie ir dārgāki, bet arī izturīgāki, tiem ir arī lielāka efektivitāte. Krievijai, pat tās dienvidu reģioniem, ir vēlams tos izmantot. Tā kā insolācija pat dienvidos reti ir pārmērīga, apkurei ar to ne vienmēr pietiek.

Svarīgs ir arī siltuma kolektora plāksnes pārklājums: jo tuvāk tas ir absolūtajam melnam, jo ​​mazāk staru tiks atstaroti un radīsies vairāk siltuma. Tāpēc tehnologi nepārtraukti strādā pie šī pārklājuma uzlabošanas.

Pirmajos modeļos tā bija parasta melna krāsa, bet šodien tas ir melns niķeļa pārklājums.

Plastmasas kolektori

Atsevišķā veidā var atšķirt plastmasas saules kolektorus. Vienkāršākajā versijā tie ir divi polikarbonāta paneļi, kas ir uzstādīti uz alumīnija rāmja. Starp tām tiek metinātas vai metinātas ribas, izveidojot labirintu ūdens plūsmai panelī. Ieplūde atrodas paneļa augšpusē, bet izeja atrodas apakšā. Augšējā ielej aukstu ūdeni, kas, izejot cauri labirintam, uzsilst un ar augstāku temperatūru iziet pa apakšējo. Sistēma tiek izmantota ūdens sildīšanai vasarā. Zemās hidrauliskās pretestības dēļ tas ļoti labi darbojas gravitācijas plūsmas sistēmā. Šāda veida saules ūdens sildītājs ir ideāls variants karstā ūdens piegādei vasarnīcai dārza sezonā.

Bet dažreiz pilnvērtīgus kolektorus apkurei sauc par plastmasas saules kolektoriem.Vienkārši tajos augšējais vāks nav no stikla, bet no tā paša polikarbonāta vai citas plastmasas, kas labi caurlaida saules gaismu. Šādi modeļi ir mazāk apdraudēti: plastmasa ir izturīgāka nekā stikls (pat rūdīts).

Ar saules kolektoriem strādājošo sistēmu aprīkošana ar automatizāciju

Saules iekārtu darbības specifika, pastāvīgi mainīgie sākotnējie dati (sezona, laika apstākļi utt.) nenodrošina parametru (temperatūras, siltumnesēja plūsmas un citu) stabilitāti, kas prasa vadības sistēmu iekļaušanu uzstādīšanas shēma.

Elektroniskās ierīces, piemēram, kontrolieris, pamatojoties uz temperatūras analīzi noteiktās uzstādīšanas diagrammas vietās, dod komandas atvērt / aizvērt vārstus, ieslēgt / izslēgt sūknēšanas vienības, lai izvēlētos optimālo dzesēšanas šķidruma kustību pa ķēdi. Tātad, piemēram, ja tiek pārsniegta ūdens temperatūra dzesēšanas šķidruma uzglabāšanas tvertnē, regulators pārtrauks tā kustību pa ķēdi, apturot siltuma zudumus, kas caur kolektoru varētu tikt izvadīti vidē.

Saules sildītāju darbības princips

Pirms uzsākt paštaisītas saules sistēmas izgatavošanu, ir vērts izpētīt rūpnīcā ražoto saules kolektoru – gaisa un ūdens – konstrukciju. Pirmie tiek izmantoti tiešai telpu apkurei, pēdējie tiek izmantoti kā ūdens sildītāji vai nesasaldošs dzesēšanas šķidrums - antifrīzs.

Saules sistēmas galvenais elements ir pats saules kolektors, kas tiek piedāvāts 3 versijās:

1. Plakans ūdens sildītājs. Tā ir noslēgta kaste, izolēta no apakšas. Iekšpusē ir no metāla loksnes izgatavots siltuma uztvērējs (absorberis), uz kura piestiprināta vara spole.No augšas elements ir noslēgts ar stipru stiklu.
2. Gaisa sildīšanas kolektora konstrukcija ir līdzīga iepriekšējai versijai, tikai caur caurulēm dzesēšanas šķidruma vietā cirkulē ventilatora sūknētais gaiss.
3. Cauruļveida vakuuma kolektora ierīce būtiski atšķiras no plakanajiem modeļiem. Ierīce sastāv no izturīgām stikla kolbām, kurās ievietotas vara caurules. To gali ir savienoti ar 2 līnijām - padevi un atgriešanos, gaiss tiek izsūknēts no kolbām.

Papildinājums. Ir vēl viens vakuuma ūdens sildītāju veids, kur stikla kolbas ir cieši noslēgtas un piepildītas ar īpašu vielu, kas iztvaiko zemā temperatūrā. Iztvaikošanas laikā gāze absorbē lielu daudzumu siltuma, kas tiek nodots ūdenim. Siltuma apmaiņas procesā viela atkal kondensējas un plūst uz kolbas dibenu, kā parādīts attēlā.

Ierīce no tieši uzkarsētas vakuuma caurules (pa kreisi) un kolbas, ko darbina ar šķidruma iztvaicēšanu/kondensāciju

Uzskaitītie kolektoru veidi izmanto saules starojuma siltuma tiešas nodošanas (citādi - insolācijas) principu uz plūstošu šķidrumu vai gaisu. Plakans ūdens sildītājs darbojas šādi:

1. Ūdens vai antifrīzs, ko sūknē cirkulācijas sūknis, pārvietojas caur vara siltummaini ar ātrumu 0,3-0,8 m / s (lai gan ir arī gravitācijas modeļi āra dušai).
2. Saules stari uzsilda absorbējošo loksni un ar to cieši savienoto spoles cauruli. Plūstošā dzesēšanas šķidruma temperatūra paaugstinās par 15-80 grādiem atkarībā no sezonas, diennakts laika un ielas laikapstākļiem.
3. Lai izslēgtu siltuma zudumus, korpusa apakšējās un sānu virsmas ir izolētas ar poliuretāna putām vai ekstrudētām putupolistirola putām.
4. Caurspīdīgais augšējais stikls pilda 3 funkcijas: aizsargā absorbera selektīvo pārklājumu, neļauj vējam pūst pāri spolii, un tas rada hermētisku slāni, kas saglabā siltumu.
5. Karstais dzesēšanas šķidrums nonāk uzglabāšanas tvertnes siltummainī - bufertvertnē vai netiešās apkures katlā.

Tā kā ūdens temperatūra ierīces kontūrā svārstās līdz ar gadalaiku un dienu maiņu, saules kolektoru nevar tieši izmantot apkurei un karstā ūdens sagatavošanai. No saules saņemtā enerģija tiek pārnesta uz galveno dzesēšanas šķidrumu caur tvertnes spoli - akumulatoru (katlu).

Cauruļveida aparātu efektivitāti palielina vakuums un iekšējā atstarojošā siena katrā kolbā. Saules stari brīvi iziet cauri bezgaisa slānim un silda vara cauruli ar antifrīzu, bet siltums nevar pārvarēt vakuumu un iziet ārā, tāpēc zudumi ir minimāli. Vēl viena starojuma daļa nonāk reflektorā un ir vērsta uz ūdens līniju. Pēc ražotāju domām, uzstādīšanas efektivitāte sasniedz 80%.

Kad ūdens tvertnē ir uzsildīts līdz vajadzīgajai temperatūrai, saules siltummaiņi pārslēdzas uz baseinu, izmantojot trīsceļu vārstu