真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法

ソーラーバキュームコレクター:分類|

エアマニホールドの組み立て方法

自分の手でソーラーシステムを組み立てる場合は、最初に必要なすべての工具を手入れしてください。

作業に必要なもの

1.ドライバー。

2.調整可能なパイプおよびソケットレンチ。

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ソケットレンチセット

3.プラスチックパイプの溶接。

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法

プラスチックパイプの溶接

4.穿孔器。

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穴あけ器

組立技術

組み立てには、少なくとも1人の助手を取得することが望ましい。プロセス自体はいくつかの段階に分けることができます。

第一段階。まず、フレームを、できれば設置する場所ですぐに組み立てます。最適なオプションは、構造のすべての詳細を個別に転送できる屋根です。フレームを取り付ける手順は、特定のモデルによって異なり、説明書に記載されています。

第二段階。フレームを屋根にしっかりと固定します。屋根がスレートの場合は、被覆梁と太いネジを使用します。コンクリートの場合は、通常のアンカーを使用します。

通常、フレームは平らな面(最大20度の傾斜)に取り付けるように設計されています。フレームの取り付けポイントを屋根の表面にシールします。そうしないと、漏れが発生します。

第三段階。重くて寸法のある貯蔵タンクを屋根に持ち上げなければならないので、おそらく最も難しいでしょう。特別な機器を使用できない場合は、タンクを厚い布で包み(損傷を防ぐため)、ケーブルで持ち上げます。次に、タンクをフレームにネジで取り付けます。

第4段階。次に、補助ノードをマウントする必要があります。これには次のものが含まれます。

  • 発熱体;
  • 温度センサー;
  • 自動エアダクト。

各部品を特殊な軟化ガスケットに取り付けます(これらも含まれています)。

第5段階。配管を持ってきてください。これを行うには、95°Cの熱に耐えることができる限り、任意の材料で作られたパイプを使用できます。さらに、パイプは低温に耐える必要があります。この観点から、ポリプロピレンが最適です。

第6段階。給水接続後、貯蔵タンクに水を入れ、漏れがないか確認してください。パイプラインに漏れがないかどうかを確認します。満タンのタンクを数時間放置してから、すべてを注意深く検査し、必要に応じて問題を修正します。

第7ステージ。すべての接続の気密性が正常であることを確認した後、発熱体の取り付けに進みます。これを行うには、銅管をアルミニウムシートで包み、ガラス真空管に入れます。ガラスフラスコの底に保持カップとゴム長靴を置きます。チューブのもう一方の端にある銅の先端を真ちゅう製のコンデンサーに完全に挿入します。

カップロックをブラケットにスナップするだけです。残りのチューブも同じように取り付けます。

第8ステージ。構造物に取り付けブロックを取り付け、220ボルトの電力を供給します。次に、3つの補助ノードをこのブロックに接続します(作業の第4段階でそれらをインストールしました)。取り付けブロックは防水性がありますが、バイザーまたはその他の大気中の降水からの保護で覆うようにしてください。次に、コントローラーをユニットに接続します。これにより、システムの動作を監視および調整できます。コントローラを都合の良い場所に設置してください。

これで真空マニホールドの取り付けは完了です。コントローラに必要なすべてのパラメータを入力し、システムを起動します。

コレクターの選択基準

計画に暖房用の真空マニホールドの購入が含まれている場合は、モデルを決定するのに役立ついくつかのニュアンスに注意を払う必要があります。

1.管状ソーラーシステムは、陸屋根に適しています。ウィンデージが大きいので、しっかりと安定して保持します。

2.技術的特性を検討する際には、チューブの数、タイプ、寸法、機器の面積を考慮する必要があります。

3

液体の量、装置の寸法、吸収体の表面、フラスコのガラスの品質、および絶縁体の厚さを知ることも重要です。

4.実際のパフォーマンスを計算するには、暖房面積、熱損失量、気候特性、1日あたりの温水消費量を調べる必要があります。

5.5。コレクターを購入するときは、コンポーネント(タンク、バッテリー、交換器)を取り付けるための追加コストも考慮する必要があります。

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かなり高いコストにもかかわらず、そのような暖房システムを使用した所有者からのフィードバックによって証明されるように、ソーラー設備は大きな関心を集めています。

「お金を節約するために、私は個人の下宿で使用する太陽集熱器に注意を払わなければなりませんでした。シーズン中はお湯の消費量が非常に多いため、お湯の供給と暖房の代替方法を選択する必要がありました

中国のメーカーShentaiは手頃な価格で機器を購入することを提案しているので、特にレビューがほとんど肯定的であるため、私は彼らの製品に決めました。計算によると、私は必要な電力を推奨され、彼らはすべての機器を迅速に配達して設置しました。各部屋のボイラーのコストと比較して、大幅な節約になりました。作業に欠点や問題はありませんでした。

Evgeny Gonchar、クラスノダール。

「今では、すべての人がより収益性の高い暖房源に切り替えようとしています。レビューを信頼して、私たちはコテージのパラダイムコレクターも注文しました。最初、彼らはそれをバックアップオプションとして使用しましたが、1年後、彼らはその有効性を確信し、家にソーラーシステムを提供することに完全に切り替えました。悪天候や風でチューブが破損するのではないかと心配していましたが、ハリケーンを恐れることなく耐久性があります。蓄積システムのおかげで、仕事の終了を心配することはできません。価格はかなり高いですが、欠点は見つかりませんでした。私たちは選択に満足しています。」

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「AndiGroupブランドのSCH-18のコレクターを設置しました。これは、会社に関するレビューが良いためです。私は技術的な機能にあまり精通していません、私の夫はデバイスを選びました。しかし、私はそれが1シーズンしか機能しておらず、節約がすでに感じられているのが好きです。確かに、今年は太陽がたくさんあったので、エネルギーの蓄積は実質的に中断されませんでした。唯一の欠点は、常に十分な電力がないこと、暖房がうまく機能すること、そして家族が大きいため、お湯の消費をより制限する必要があることです。コレクターが将来どのように姿を現すか見てみましょう。」

「私は私立幼稚園で働いています。オーナーは2年前に屋根にMicoeソーラーシステムを設置しました。お湯の消費は常に必要であり、部屋は最適な温度でなければならず、これらはまともなコストです。新しい設備により、暖房を完全に整備し、中断することなくお湯を供給し、プールを暖房することができます。夜間でも、すべてのシステムが完全に機能します。欠点は見当たらなかったので、特に価格が手頃なので、同じデバイスを自宅で購入することを考えています。あなたはただレビューを読んで正しいモデルを選ぶ必要があります。

すべての企業は、真空型太陽集熱器の独自の価格帯を持っています。

太陽熱暖房システムの予算を立てるときは、予備的な計算を行い、適切なオプションを決定することが重要です。おおよその費用を表に示します。

会社、メーカー、モデル

太陽集熱器を使用した家庭用暖房は、その汎用性と効率性によりますます人気が高まっています。メーカーは、使用のパフォーマンス、信頼性、安全性を向上させるための新しいテクノロジーを開発しています。家にシステムを設置した所有者は、すでにその品質、節約、高性能を高く評価しています。

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法

Rehauは長年床暖房の製造を専門としています。

暖房システムのフラッシングと圧力テストは、チェックを目的とした手順です。

ますます多くの人々が彼らの家を暖房するためのそのような組織について考えています。

間接暖房ボイラー

Thermex給湯器の概要

日曜大工の水加熱床

暖房システム用循環ポンプ

断熱ブランドTechno-Nicoleの概要

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PG "Obogrevguru"モスクワ、Volgogradsky見通し47、オフィス511b(499)611-34-45

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ポリカーボネートマニホールド

断熱性に優れたハニカムパネル製。シートの厚さは4〜30mmです。ポリカーボネートの厚さの選択は、必要な熱伝達によって異なります。シートとその中のセルが厚いほど、ユニットはより多くの水を加熱できます。

ソーラーシステム、特に自家製のポリカーボネート製太陽熱温水器を自分で作るには、次の材料が必要になります。

  • 2本のネジ付きロッド。
  • プロピレンコーナー、フィッティングには雄ネジ接続が必要です。
  • PVCプラスチックパイプ:2個、長さ1.5 m、直径32;
  • 2つのプラグ。

パイプは本体に平行に敷設されています。シャットオフバルブを介してDHWに接続します。ポリカーボネートシートを挿入できるパイプに沿って薄い切り込みを入れます。熱サイフォンの原理のおかげで、水は独立してシートの溝(セル)に入り、加熱されて、加熱システム全体の上部にある貯蔵タンクに入ります。パイプに挿入されたシートをシール・固定するのに耐熱シリコーンを使用しています。

ハニカムポリカーボネートコレクターの熱効率を高めるために、シートは任意の選択的塗料でコーティングされています。選択的コーティングを施した後の水の加熱は約2倍加速されます。

真空管の種類

太陽集熱器用の真空管には5種類あります。それらは内部構造とデザインが異なります。さらに、それらのそれぞれは、チューブの形でガラスフラスコの中に置かれる金属(通常はアルミニウム)吸収体で補うことができます。

重要!
ほとんどのメーカーは、ガラス壁の間の下部ギャップをバリウムで埋めています。バリウムはガス不純物を吸収し、断熱特性を向上させます。これがないと、コレクターの効率が最大15%低下する可能性があります。

熱サイフォン(オープン)真空管

このタイプの太陽集熱器管は、外部貯蔵タンクを備えた集熱器で使用されます。それらは水で満たされ、タンクと1つのボリュームを形成します。フラスコからの温水がタンクに上昇し、冷却水が落下します。

熱サイフォン真空マニホールドは、次のアプリケーションで使用されます。

  1. 給湯システムへの接続用。
  2. 寒い季節に日射量が多い地域では、
  3. 季節限定(春・夏・秋)。

同軸管(ヒートパイプ)

これは最も一般的なタイプの真空管です。その中には、ガラス製のフラスコの中に、低沸点の液体または低圧の水で満たされた銅管があります。

加熱されると、液体または水が沸騰し始め、蒸気が上昇し、同時に銅の壁から加熱されます。上部では、熱交換器に入ります。これは、端の延長部分で、壁を通って周囲を循環する水に熱を放出します。

冷却後、蒸気は熱交換器の壁に凝縮して流れ落ちます。このサイクルが新たに繰り返されます。

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同軸管と熱交換器の概略内部構造。

ツイン同軸チューブ

このような熱交換器の動作原理は、1つの例外を除いて、前のものと同じです。液体を含む2本の銅管が1つの熱交換器に接続されています。ツインシステムは、より効率的な熱除去を可能にし、熱交換器の壁の大容量と面積が水をすばやく加熱します。

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ツイン同軸システムを備えた真空コレクターは、必要に応じて設置されます。

  1. 大量の水の少量の加熱を提供します。
  2. 晴れた日には熱エネルギーが必要です。
  3. 日射量の平均レベルが高い。
  4. システムを介して水の急速な汲み上げがあります。

フェザー真空管

彼らの設計には追加の熱交換器があり、ガラス球の内側からより効率的に熱を取り除くことができます。通常、銅製ヒートシンクの側面に配置された2枚の縦方向のプレートの形で作られています。

それ以外の動作原理は、同軸管の動作原理とまったく同じです。

U字型真空管(U型)

このシステムは、以前のシステムとは根本的に異なります。冷水と温水の2つのラインを使用します。

ガラス製のフラスコに英字U字の熱交換器を設置し、水を流します。冷水ラインから入り、加熱して温水でパイプに戻ります。

Uチューブマニホールドが最も効率的ですが、取り付けはより困難です。組み立て中のフローラインは、ガラス球の内側に銅管を溶接することによって固定されます。エネルギー効率は高いが保守性は低い単一の一体型システムであることがわかります。

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法U字型の銅管にフラスコを取り付けます。

どのような種類の太陽集熱器が存在しますか

このようなシステムには、フラットと真空の2つのタイプがあります。しかし、本質的に、それらの動作原理は似ています。彼らは水を加熱するために太陽の熱を使用します。それらはデバイスのみが異なります。これらのタイプの太陽系の動作原理をより詳細に見てみましょう。

平らな

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法これは、最も単純で最も安価なタイプのコレクターです。それは次のように機能します:銅管は金属ケースに配置され、熱を吸収するために高効率のフェザーアブソーバーで内部処理されています。クーラント(水または不凍液)がそれらを循環し、熱を吸収します。さらに、このクーラントは貯蔵タンク内の熱交換器を通過し、そこで熱を直接水に伝達して、たとえば家の暖房に使用できるようにします。

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法システムの上部は高強度ガラスで覆われています。ケースの他のすべての側面は、熱損失を減らすために断熱材で断熱されています。

利点

欠陥

低コストのパネル

低効率、真空より約20%低い

シンプルなデザイン

体全体の大量の熱損失

その製造の容易さのために、そのようなシステムはしばしば彼ら自身の手でさえ作られます。あなたは建設店で必要な材料を買うことができます。

真空

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法これらのシステムの動作は少し異なります。これは、その設計によるものです。パネルはダブルチューブで構成されています。アウターチューブは保護的な役割を果たします。それらは高強度ガラスでできています。インナーチューブは直径が小さく、太陽熱を蓄積する吸収体で覆われています。

さらに、この熱は銅製のストリッパーまたはロッドによって熱に伝達されます(これらにはいくつかのタイプがあり、効率が異なります。後で検討します)。ヒートリムーバーは、ヒートキャリアの助けを借りて蓄熱タンクに熱を伝達します。

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法チューブ間に真空があり、熱損失をゼロに減らし、システムの効率を高めます。

利点

欠陥

高効率

フラットに比べて高い価格

最小の熱損失

チューブ自体を修理することは不可能

修理が簡単で、チューブは一度に1つずつ交換できます

 

種の大規模な選択

 

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法熱除去要素(吸収体)の種類、5つのうち

  • ダイレクトフローサーマルチャネルを備えたフェザーアブソーバー。
  • ヒートパイプ付きフェザーアブソーバー。
  • 同軸バルブとリフレクターを備えたU字型のダイレクトフロー真空マニホールド。
  • 同軸フラスコとヒートパイプ「ヒートパイプ」を備えたシステム。
  • 5番目のシステムはフラットコレクターです。

さまざまな吸収体の効率を見て、平板コレクターと比較してみましょう。パネルの1m2について計算が行われます。

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法この式は次の値を使用します。

  • ηはコレクターの効率であり、計算します。
  • η₀-光学効率;
  • k₁-熱損失係数W/(m²K);
  • k²-熱損失係数W/(m²K²);
  • ∆Tは、コレクターと空気Kの間の温度差です。
  • Eは日射の総強度です。

この式を使用して、上記のデータを使用して、自分で計算を行うことができます。

簡単に言えば、効率は、銅製ヒートシンクが吸収する熱量とシステム内の熱損失量に依存します。

フローヒーターまたは熱サイフォンを備えたシステム

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法それらの構造に応じて、それらはフラットと真空の両方にすることができます。同じ動作原理が使用されます。ただし、技術的なデバイスには1つの大きな違いがあります。

このシステムは、追加のバックアップ貯蔵タンクとポンプグループなしで動作できます。

動作原理は以下のとおりです。加熱されたクーラントは、システムの上部にあるベースタンクに蓄積されます。ベースタンクは通常300リットルです。コイルがそれを通過し、家の配管システム自体の圧力から水が循環します。それはウォームアップして消費者に行きます。

利点

欠陥

設備の一部がないため低コスト。

冬季および夜間のシステム効率が低い

システムには必要なものがすべて装備されているため、設置が簡単で、最小限の労力で済みます。

 

自分の手で真空式太陽集熱器を作る

自宅でそのようなデザインを作成することはかなり複雑なプロセスであり、高度な準備が必要です。このようなユニットの構築における主な困難は、外部ユニットの作成にあります。

真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法フラスコとヒートシンクを掃除機で掃除することは、洗練された機器なしでは不可能なので、工場で購入する方が簡単です。

内部にヒートシンクを備えたフラスコの高品質な排気には、スキルだけでなく高度な機器も必要です。職人の条件でそのような操作を行うことは不可能であるため、以下の説明では、工場で製造されたフラスコを使用する方法について説明します。しかし、ここでも困難があります。それらの設置作業には、最高の精度が必要です。

組み立て技術自体は、いくつかの段階に分けることができます。

  • まず、外部構造要素を取り付けるフレームを作成する必要があります。構造物の設置予定地で直接組み立てるのが最善です。原則として、それらは屋根の上に置かれます。
  • フレームを組み立てた後、しっかりと固定する必要があります。使用する固定方法の特徴は、屋根構造自体の特性によって異なります。すべてのタイプの屋根に共通する重要なステップは、フレームを固定するために作られた穴のシーリングです。
  • 次の段階では、熱を蓄積するタスクを実行する貯蔵タンクを設置する必要があります。この目的のために、容積測定タンクが必要であり、その設置には特別な機器の使用、または追加の労働力の関与が必要になります。また、この段階でポンプ場が設置されています。
  • 次に、発熱体、温度制御センサー、エアダクトなどの補助ユニットやアセンブリの設置を行う必要があります。
  • ここで、クーラントが循環するパイプを敷設する必要があります。パイプは、高温と低温の両方に耐性のある材料でできている必要があります。最良のオプションは、ポリプロピレンチャネルを使用することです。
  • パイプラインの設置後、貯蔵タンクと組み合わせて締まり具合を確認する必要があります。漏れが見つかった場合は、作業を続行する前に、漏れを取り除き、再確認する必要があります。
  • 次に、ヒートシンクチューブを取り付けます。工場製品を使用しているため、付属の取り付け説明書をよくお読みください。この段階では、考えられるすべてのニュアンスを計算する必要があります。これは、間違いを犯すと大きな経済的コストが発生するためです。これらのアイテムはかなり高価です。
  • 次のステップは、取り付けブロックを取り付けて、メインに接続することです。次に、以前に取り付けられた補助ユニットとアセンブリが接続されます。次に、システム全体の状態を監視するために必要なマウンティングブロックにブロックコントローラを接続します。
  • 真空タイプの太陽集熱器の設置の最終段階は試運転になります。彼らの助けを借りて、インストール中に発生したすべての欠陥が特定され、排除されます。

コレクターのインストールを完了したからといって、それを完全に忘れる必要があるわけではありません。ユニットの寿命を長く効率的にするには、定期的に点検と保守を行う必要があります。

儲かる?

太陽集熱器を使用することが有益かどうかを判断するために、居住地域、熱エネルギーの必要性、および財政能力に応じて、誰もが自分で個別に判断します。
居住地域は、太陽エネルギーを他の種類のエネルギーに変換するデバイスの使用効率を決定する上で重要な基準です。下の図に見られるように、太陽活動(日照時間)は私たちの国のさまざまな地域で異なります。 真空太陽集熱器:動作原理+自分で組み立てる方法
このスキームから、年間2000.0時間以上の太陽活動期間を持つ、太陽エネルギーの使用に最も適した地域は、国の南部地域に位置していることがわかります。これらの地域では、ロシアのこれらの地域で、暖房および給湯システムでの太陽集熱器の使用の成功の可能性を決定する寒くて長い冬もありません。

熱エネルギーの外部の従来の供給者から完全に自律的なシステムを作成する必要がある場合、コレクターのみを設置することによってそのようなシステムを作成することはできないことを覚えておく必要があります。冷却剤の循環、自動化システムの操作。したがって、完全な自律性のためには、接続されたオブジェクトの独立した電源の問題を解決する必要があります。したがって、完全に独立したシステムを構築するためには、追加の費用が必要になり、機器の回収期間が長くなります。

真空太陽集熱器の動作原理

太陽真空コレクターは、太陽エネルギーを処理するための最も効率的なデバイスです。 85%の効率を達成するために、デバイスは受け取った太陽エネルギーの15%のみを使用します。真空コレクターは、太陽エネルギーを電気に変換できるだけでなく、暖房にも使用できるため、ソーラーパネルよりも効率的です。この機能により、電力を節約できるだけでなく、暖房設備に費やすこともできません。

太陽集熱器は効率が高いため、次のような分野で広く使用されています。

  • 民家、アパート、コテージ。
  • オフィスルーム。
  • 農業企業。
  • あらゆる規模の工業団地。
  • 医療機関。
  • 教育機関:学校、大学。
  • 子供の施設。
  • 取引機関。
  • 公共のケータリングポイント。
  • 鉄道駅、港、その他さまざまな種類の機関。

太陽集熱器は、電気やお湯が必要なほとんどの場所で効果的に使用できます。

太陽集熱器の操作の特徴:

  • 寒い冬の間、特に1月と12月には、太陽集熱器は30%から50%を超える熱を生成できません。したがって、この期間には、従来のエネルギー源の助けを借りる必要があります。
  • 建物の断熱が優れているほど、暖房システムはより効率的に機能します。
  • 水ベースの床下暖房システムは、太陽集熱器を使用して暖房することもできます。システム効率を向上させるために、この機能を使用することをお勧めします。
  • 曇りの天気は、太陽集熱器の主な障害です。曇りが増すと、従来の熱源をより頻繁に使用する必要があります。

評価
配管に関するウェブサイト

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