निजी घर को गर्म करने पर खर्च होने वाले ईंधन और बिजली की बचत के लिए मुफ्त सौर ऊर्जा का उपयोग करना एक अच्छा तरीका है। सौर प्रणालियों का बड़े पैमाने पर उपयोग गर्मी रिसीवर और संबंधित उपकरण - भंडारण टैंक, परिसंचरण पंप, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई और अन्य फिटिंग की उच्च कीमत से बाधित है। लागत को कम करने का एकमात्र तरीका सस्ती सामग्री से अपने स्वयं के हाथों से एक सौर कलेक्टर बनाना और एक मानक दीर्घकाय योजना को इकट्ठा करना है।
सौर हीटर के संचालन का सिद्धांत
एक घर का बना सौर प्रणाली के निर्माण पर शुरू करने से पहले, यह कारखाने के बने सौर कलेक्टरों के उपकरण - हवा और पानी की खोज के लायक है। पूर्व का उपयोग परिसर के प्रत्यक्ष हीटिंग के लिए किया जाता है, बाद वाले का उपयोग वॉटर हीटर या गैर-शीतलक शीतलक - एंटीफ् directीज़र के रूप में किया जाता है।
संदर्भ। सीमित कार्यक्षमता के कारण हवाई प्रतिष्ठान बहुत लोकप्रिय नहीं हैं। सौर वॉटर हीटर मांग में अधिक हैं, क्योंकि वे बाहरी पूल में हीटिंग, गर्म पानी प्रदान कर सकते हैं और तापमान बढ़ा सकते हैं।
सौर प्रणाली का मुख्य तत्व सौर कलेक्टर ही है, जिसे 3 संस्करणों में प्रस्तुत किया गया है:
- फ्लैट वॉटर हीटर। यह एक मोहरबंद बॉक्स है, जो नीचे से अछूता है। अंदर एक धातु की चादर से बना एक हीट सिंक (अवशोषक) होता है जिस पर एक तांबे का तार तय होता है। शीर्ष टिकाऊ ग्लास के साथ कवर किया गया है।
- एयर हीटर मैनिफोल्ड का डिज़ाइन पिछले संस्करण के समान है, केवल प्रशंसक द्वारा प्रसारित हवा कूलेंट के बजाय ट्यूबों के माध्यम से घूमती है।
- ट्यूबलर वैक्यूम मैनिफोल्ड का उपकरण मूल रूप से फ्लैट मॉडल से अलग है। उपकरण में टिकाऊ ग्लास फ़्लेक्स होते हैं जहां तांबे की ट्यूब रखी जाती है। उनके छोर 2 राजमार्गों से जुड़े होते हैं - आपूर्ति और वापसी, फ्लास्क से हवा को पंप किया जाता है।
इसके अलावा। एक अन्य प्रकार का वैक्यूम वॉटर हीटर है, जहां ग्लास फ्लास्क को कसकर सील कर दिया जाता है और एक विशेष पदार्थ से भरा होता है जो कम तापमान पर वाष्पित हो जाता है। वाष्पीकरण के दौरान, गैस पानी में स्थानांतरित गर्मी की एक बड़ी मात्रा को अवशोषित करती है। गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया में, पदार्थ फिर से संघनन करता है और फ्लास्क के निचले भाग में बहता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।
सूचीबद्ध प्रकार के संग्राहक सौर विकिरण की गर्मी के प्रत्यक्ष हस्तांतरण के सिद्धांत का उपयोग करते हैं (अन्यथा - पृथक्करण) बहते तरल या हवा में। फ्लैट वॉटर हीटर इस तरह काम करता है:
- पानी या एंटीफ् aीज़र 0.3-0.8 m / s की गति से एक तांबा हीट एक्सचेंजर के माध्यम से चलता है, जो एक परिसंचरण पंप द्वारा पंप किया जाता है (हालांकि बाहरी वर्षा के लिए गुरुत्वाकर्षण मॉडल हैं)।
- सूरज की किरणें शोषक चादर को गर्म करती हैं और कुंडल का पाइप कसकर उससे जुड़ा होता है। मौसम, दिन का समय और सड़क के मौसम के आधार पर बहने वाले शीतलक का तापमान 15-80 डिग्री तक बढ़ जाता है।
- गर्मी के नुकसान को बाहर करने के लिए, शरीर के नीचे और साइड सतहों को पॉलीयुरेथेन फोम या एक्सट्रूडेड पॉलीस्टायर्न फोम के साथ अछूता रहता है।
- पारदर्शी शीर्ष ग्लास में 3 कार्य होते हैं: यह अवशोषक के चयनात्मक कोटिंग की रक्षा करता है, हवा को कॉइल को उड़ाने से रोकता है और एक सील वायु अंतराल बनाता है जो गर्मी को बरकरार रखता है।
- गर्म गर्मी वाहक भंडारण टैंक के ताप एक्सचेंजर में प्रवेश करता है - बफर टैंक या अप्रत्यक्ष हीटिंग बॉयलर।
चूंकि बदलते मौसम और दिनों के साथ तंत्र के सर्किट में पानी का तापमान कम हो जाता है, इसलिए सौर कलेक्टर को सीधे गर्म और गर्म पानी के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। सूरज से प्राप्त ऊर्जा को टैंक के कॉइल के माध्यम से मुख्य गर्मी वाहक में स्थानांतरित किया जाता है - बैटरी (बॉयलर)।
पूल के लिए एक अपवाद सौर स्थापना है जो टैंक के पानी को सीधे या साधारण हीट एक्सचेंजर के माध्यम से गर्म करता है।
ट्यूबलर तंत्र की दक्षता प्रत्येक फ्लास्क में वैक्यूम और एक आंतरिक परावर्तक दीवार द्वारा बढ़ाई जाती है। सूर्य की किरणें स्वतंत्र रूप से वायुहीन परत से गुजरती हैं और एंटीफ् ofीज़र के साथ तांबे के पाइप को गर्म करती हैं, लेकिन गर्मी वैक्यूम को पार नहीं कर सकती और बाहर जा सकती है, इसलिए नुकसान कम से कम हैं। विकिरण का एक और हिस्सा रिफ्लेक्टर में प्रवेश करता है और पानी की रेखा पर केंद्रित होता है। निर्माताओं के अनुसार, स्थापना की दक्षता 80% तक पहुंच जाती है।
हम एक जल संग्राहक बनाते हैं
एक वैक्यूम टाइप वॉटर हीटर स्पष्ट कारणों से घर पर नहीं बनाया जा सकता है। इसलिए, हम एक हीट एक्सचेंजर और धूप को इकट्ठा करने वाले अवशोषक के साथ एक फ्लैट डिजाइन लेते हैं। आदर्श रूप से, आपको रिसीवर के क्षेत्र और आउटलेट पानी के तापमान की गणना करने की आवश्यकता है, जो कई कारकों पर निर्भर करता है:
- निवास का क्षेत्र और दिवालिया होने का स्तर;
- परिवेश का तापमान, विशेष रूप से सर्दियों में;
- सूर्य के संपर्क में आने वाले ताप-विनिमय सतह का क्षेत्र;
- कुंडल सामग्री और कोटिंग;
- इनलेट शीतलक तापमान;
- सूरज के संबंध में पैनल का कोण;
- हीट एक्सचेंजर पाइप के माध्यम से जल प्रवाह दर।
इंटरनेट पर सौर कलेक्टर के प्रदर्शन की गणना करना मुश्किल नहीं है, लेकिन हम आपको चेतावनी देते हैं - गणना बहुत गलत हैं।
उदाहरण। तथ्य को आधार के रूप में लिया जाता है: एक स्पष्ट दिन पर, 500-800 डब्ल्यू सौर ऊर्जा 1 m taken सतह पर मिलती है। इसके अलावा, स्कूल सूत्र m = Q / 1.163 x wet का उपयोग करते हुए, हम 1 m a हीट एक्सचेंजर द्वारा 40 ° C पर गर्म किए गए पानी के द्रव्यमान को निर्धारित करते हैं: 500 / 1,163 x 40 = 10.7 लीटर प्रति घंटा। 800 W / m² के पृथक्करण के साथ, 17.2 l / h को गर्म किया जा सकता है। लेकिन शैतान विवरण में है: 0.5-0.8 kW प्रति वर्ग मीटर का प्रारंभिक आंकड़ा एक बहुत अनुमानित आंकड़ा है।
हम चरण-दर-चरण निर्देशों में वर्णित समस्या के लिए एक सरलीकृत दृष्टिकोण प्रदान करते हैं:
- उस स्थान और क्षेत्र का निर्धारण करें जिसे आप कलेक्टर को देने के लिए तैयार हैं।
- सामग्री की कीमतों के आधार पर, कॉइल और आवास को इकट्ठा करने के लिए उपयुक्त विकल्प का चयन करें।
- एक प्रोटोटाइप बनाएं, सही योजना के अनुसार हीटिंग या पानी की आपूर्ति से कनेक्ट करें। हम इस लेख के निम्नलिखित अनुभागों में बाध्यकारी तरीकों को दिखाएंगे।
- घर पर हीटिंग सर्किट का परीक्षण करें और शक्ति को बढ़ाने / कम करने, डिजाइन बदलने आदि के बारे में और निष्कर्ष निकालें।
अब हम प्रत्येक चरण के माध्यम से अलग-अलग होंगे, जो कि नुकसान पर ध्यान केंद्रित करेंगे।
एक थर्मल स्थापना का प्लेसमेंट
दरअसल, होममेड कलेक्टर के स्थान के लिए केवल दो विकल्प हैं: भवन की छत पर या घर के खुले क्षेत्र में। स्थान चुनते समय, सरल नियमों का पालन करें:
- साइट को दिन के दौरान जितना संभव हो उतना जलाया जाना चाहिए, न कि पेड़ों और अन्य रूपरेखाओं द्वारा अस्पष्ट।
- छत पर स्थापित होने पर, एक अधिक कोमल ढलान चुना जाता है, जहां सौर विकिरण हमेशा मिलता है। यह स्पष्ट है कि टूटी हुई मंसर्ड छत का खड़ी हिस्सा काम नहीं करेगा।
- अपने घर से दूर गर्म या गर्म पानी की आपूर्ति के लिए गर्म पानी की स्थापना न करें। आपूर्ति पाइपिंग, गर्मी के नुकसान और स्थापना लागत की लंबाई बढ़ जाएगी।
- ग्राउंड कलेक्टर को ओरिएंट करें ताकि सूरज, नेत्रहीन पूर्व से पश्चिम की ओर बढ़ रहा हो, लगातार गर्मी सिंक को रोशन करता है। पैनल का इंस्टॉलेशन एंगल 60 ° 15 ° है।
ध्यान दें। हीटिंग तत्व की दक्षता को एक एकल बीम में किरणों को इकट्ठा करने वाले एक परवलयिक सौर सांद्रता की सहायता से बढ़ाया जा सकता है, जिसे अवशोषक को भेजा जाता है। वीडियो में अवतल दर्पण के निर्माण और संयोजन के तरीके दिखाए गए हैं।
सौर संयंत्र, जो एक गर्मी की बौछार में पानी गर्म करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, इस इमारत की छत पर स्थित हैं और गुरुत्वाकर्षण द्वारा जुड़े हुए हैं। हीटिंग पूल के लिए उपकरण टैंक के कटोरे के बगल में स्थित हैं।
सामग्री का चयन
हमने लोकप्रिय फ़ोरमहाउस फोरम में चर्चा की गई समीक्षाओं और विषयों के आधार पर सौर वॉटर हीटर के निर्माण के लिए सहायक उपकरण का चयन किया। तो, रिसीवर का आयताकार बॉक्स आमतौर पर लकड़ी की बीम या पुरानी खिड़कियों के तैयार फ्रेम से बना होता है। आवास की पिछली दीवार बेसाल्ट ऊन, पॉलीस्टायर्न फोम या एक्सट्रूडेड पॉलीस्टाइन फोम के साथ अछूता है।
टिप। बॉक्स के निचले भाग को फ्यूमिस्ड पॉलीमर इंसुलेशन से बनाया जा सकता है। धातु की परत एक अवशोषक के रूप में काम करेगी - आपको एक अतिरिक्त शीट लगाने की ज़रूरत नहीं है।
गृह कारीगर विभिन्न प्रकार के पाइपों से हीट एक्सचेंजर्स बनाते हैं:
- काली पॉलीथीन (एचडीपीई);
- नालीदार स्टेनलेस स्टील;
- तांबा और एल्यूमीनियम;
- पॉलीप्रोपाइलीन और धातु प्लास्टिक;
- क्रॉसलिंक्ड पॉलीथीन;
- पैनल स्टील रेडिएटर्स।
दक्षता और स्थायित्व के दृष्टिकोण से, एल्यूमीनियम, तांबा और स्टेनलेस स्टील से बने ट्यूबों का उपयोग करना बेहतर है, जिनमें सबसे अच्छी तापीय चालकता है। सामग्री की कमी उच्च कीमत है।
प्लास्टिक पाइप धातु पाइपों की तुलना में बहुत सस्ते हैं और स्थापित करना आसान है। लेकिन पॉलिमर का उपयोग करते समय, कई बारीकियों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:
- पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में कोई भी प्लास्टिक धीरे-धीरे बिगड़ता है;
- पीपीआर पाइप की दीवारें बहुत मोटी हैं, खराब गर्मी का संचालन करती हैं;
- उच्च-गुणवत्ता वाला प्लास्टिक हमारे उद्देश्यों के लिए बहुत महंगा है, और सस्ते अक्सर झुकता है और जल्दी से धूप में गिर जाता है;
- क्रॉस-लिंक किए गए पॉलीइथाइलीन खाड़ी में प्रारंभिक मोड़ को "याद" करता है, इसके बाहर कुंडलाकार तार बनाने के लिए सुविधाजनक है, और सीधा करना आसान नहीं है;
- एचडीपीई पाइप आपको एक खाद्य श्रृंखला (एक नीली पट्टी के साथ) खरीदने की आवश्यकता है, यह पराबैंगनी विकिरण से बेहतर रूप से संरक्षित है।
संदर्भ। पूल हीट एक्सचेंजर का सबसे सरल संस्करण एक ब्लैक गार्डन नली है जिसे "घोंघा" के साथ रखा गया है। कम सामग्री - सूर्य के लंबे समय तक संपर्क से रबर का टूटना।
एचडीपीई पतली दीवार वाली पाइप कीमत / गुणवत्ता अनुपात के मामले में एक उत्कृष्ट पसंद है। काली सतह सौर गर्मी को अच्छी तरह से अवशोषित करती है, जिससे फिटिंग सस्ती होती है। पाइपलाइन प्लास्टिक क्लैम्प या शिकंजा पर एक टिन पट्टी के साथ अवशोषक से जुड़ी हुई है।
शोषक चादर के रूप में, साधारण या स्टेनलेस स्टील के रंग का काला इस्तेमाल किया जा सकता है। आदर्श विकल्प शीट एल्यूमीनियम या तांबा है।
चुनने के लिए निम्नलिखित पारदर्शी सामग्रियों के साथ बॉक्स का शीर्ष बंद है:
- साधारण या प्रबलित ग्लास;
- पारदर्शी प्लास्टिक की चादर;
- पतली सेलुलर पॉली कार्बोनेट।
टिप। पारभासी तत्व के रूप में प्लास्टिक की खिड़कियों से तैयार डबल-चकाचले खिड़कियों का उपयोग न करें। सर्दियों में, सड़क की हवा और बंद कलेक्टर कक्ष के बीच एक बड़े तापमान अंतर के साथ, दो-परत पैकेज का सामना नहीं होता है और दरारें होती हैं।
विधानसभा की सिफारिशें
सौर कलेक्टर के निर्माण की प्रक्रिया इतनी स्पष्ट है कि चरण-दर-चरण निर्देशों को चित्रित करने का कोई मतलब नहीं है। कार्य के अंदर धातु अवशोषक पर हीट एक्सचेंजर स्थापित करके सबसे अधिक वायुरोधी कक्ष बनाना है। हम आपको गलतियों से बचाने के लिए कुछ सलाह देंगे:
- हीट एक्सचेंजर ट्यूबों को अनुदैर्ध्य या सर्पिल (घोंघा) के साथ रखा जा सकता है। आसन्न रेखाओं (मुड़ने) के बीच की दूरी को छोटा करें - 1 से 4 सेमी तक।
- मामले की हवा की जकड़न सिलिकॉन सीलेंट के साथ जोड़ों को चिकनाई करके या रबर सील बिछाकर हासिल की जाती है।
- ट्यूब को किसी भी सुविधाजनक तरीके से आधार से जोड़ा जाता है - प्लास्टिक क्लैम्प्स के साथ, एक धातु की पट्टी या बस स्वयं-टैपिंग शिकंजा के साथ पक्षों पर तय किया गया।
- पूरे आंतरिक गुहा को गर्मी प्रतिरोधी काले तामचीनी (एयरोसोल के डिब्बे में बेचा जाता है) के साथ चित्रित किया गया है।
- वॉटर हीटर की पीछे की दीवार पर इन्सुलेट परत की मोटाई कम से कम 50 मिमी है।
- शीर्ष पर एक पारदर्शी फिल्म खींचना सबसे आसान है - यह एक प्रोटोटाइप के लिए सबसे अच्छा विकल्प है। इसके बाद, ग्लास को बदलना मुश्किल नहीं है।
एक और सिफारिश। लकड़ी के हिस्सों को एक एंटीसेप्टिक के साथ इलाज किया जाना चाहिए।स्टील प्रोफाइल से वेल्डेड फ्रेम को प्राइमर और लाइट पेंट की 2 लेयर्स से कवर करें।
हीट सिंक पैनल को इकट्ठा करने के बाद, पानी से कुंडल भरें और लीक की जांच करें। फिर सौर कलेक्टर का परीक्षण करें - आउटपुट को टैंक से कनेक्ट करें, पैनल को धूप में स्थापित करें और समय-समय पर पानी के तापमान को मापें, हीटिंग समय को ध्यान में रखते हुए। वास्तविक संकेतकों के आधार पर, वॉटर हीटर के प्रदर्शन को निर्धारित करना आसान है।
वायरिंग का नक्शा
शावर में पानी गर्म करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक संग्राहक गुरुत्वाकर्षण प्रवाह द्वारा एक भंडारण टैंक से जुड़ा हुआ है। एक महत्वपूर्ण स्थिति: सौर स्थापना मुख्य टैंक के नीचे स्थित होनी चाहिए ताकि कम घनत्व का गर्म पानी पाइप के माध्यम से उठता है और ठंड को विस्थापित करता है। इस तरह की प्रणाली का डिज़ाइन ड्राइंग में दिखाया गया है।
जब बॉयलर या हीट संचयकर्ता से जुड़ा होता है, तो सौर कलेक्टर पूर्ण विकसित गर्मी स्रोत के रूप में कार्य करता है। सौर प्रणाली निर्माता दो-पाइप दबाव योजना का उपयोग करने का सुझाव देते हैं, जिसमें आवश्यक बाध्यकारी तत्व शामिल हैं:
- परिसंचरण पंप 0.4 बार का दबाव विकसित कर रहा है;
- विस्तार टैंक झिल्ली प्रकार;
- स्वचालित वायु वेंट;
- सुरक्षा वाल्व, जिसे 2 बार के दबाव में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है;
- निपीडमान;
- थर्मामीटर;
- शटऑफ वाल्व, मेक-अप वाल्व;
- दो तापमान सेंसर के साथ नियंत्रक;
- आपूर्ति पाइपलाइनों के लिए थर्मल इन्सुलेशन।
एक महत्वपूर्ण बिंदु। यदि कई कलेक्टरों की बैटरी बफर टैंक से जुड़ी है, तो पंप की क्षमता और विस्तार टैंक की मात्रा बढ़ाई जानी चाहिए। झिल्ली टैंक की न्यूनतम क्षमता सर्किट में कुल मात्रा का 10% है।
योजना इस तरह काम करती है:
- गर्मी सिंक बफर टैंक के निचले कुंडल से जुड़ता है, जहां पानी ठंडा है।
- सेंसर के माध्यम से नियंत्रक पानी की तापमान (एंटीफ् sensorsीज़र) की आपूर्ति पाइप और गर्मी संचायक में तुलना करता है।
- इलेक्ट्रॉनिक इकाई पंप को रोकती है जब टैंक में पानी का तापमान प्रवाह के तापमान के बराबर या उससे अधिक होता है।
- सर्किट में प्रवेश करने वाली हवा को सिस्टम के शीर्ष पर स्थापित एक स्वचालित वाल्व के माध्यम से छुट्टी दी जाती है।
- पंप के रुकने के कारण शीतलक को गर्म करने के मामले में (सूरज को बंद करना असंभव है), सुरक्षा वाल्व संचालित होगा और अतिरिक्त दबाव को राहत देगा।
सबसे महंगा सर्किट तत्व एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई है। मैं एक नियंत्रक के बिना कैसे कर सकता हूं:
- Aliexpress पर एक सस्ता थर्मोस्टैट खरीदें, जो तापमान के अंतर से शुरू होता है;
- जब बफर टैंक अधिकतम गर्मी पर होता है, तो पंप बंद करने के लिए एक दिन-रात का टाइमर और एक यांत्रिक थर्मोस्टेट सेट करें।
सस्ते चीनी नियंत्रण इकाई कैसे काम करती है (मूल्य - $ 15), वीडियो समीक्षा देखें:
सूरज की गर्मी
एयर हीटिंग की स्थापना एक समान तरीके से की जाती है, केवल हीट एक्सचेंजर एक बड़े व्यास के पाइप से बना होता है, और ब्लोअर प्रशंसक द्वारा प्रदान किया जाता है। विकिरण रिसीवर कारीगरों द्वारा निम्नलिखित सामग्रियों से बनाया जाता है:
- वेंटिलेशन के लिए एल्यूमीनियम गलन;
- प्लास्टिक की बोतलों को एक में डाला जाता है;
- नक्काशीदार बीयर के डिब्बे।
बॉक्स में, 2 छेद हवा के पाइप के लिए किए जाते हैं, एक महीन जाली अंदर रखी जाती है, जिससे कीटों की अंतर्ग्रहण समाप्त हो जाती है। पंखे - कंप्यूटर से एक कूलर - एक उद्घाटन पर स्थापित किया गया है, गर्मी विनिमय हिस्सा काला चित्रित किया गया है। आपूर्ति पाइप को अछूता और गर्म कमरे में रखा गया है। वीडियो में कई गुना विधानसभा एल्गोरिथ्म दिखाया गया है:
निष्कर्ष
सौर कलेक्टरों का आकर्षण ऊर्जा की बढ़ती कीमतों के कारण है। हालांकि सर्दियों में वॉटर हीटर का प्रदर्शन कम हो जाता है, लेकिन सौर गर्मी मुख्य स्रोत - बायलर द्वारा ईंधन की खपत में महत्वपूर्ण बचत प्रदान करता है। यदि आप मुफ्त सौर ऊर्जा के साथ अपने देश के घर को जितना संभव हो उतना गर्म करना चाहते हैं, तो हम आपको सलाह देते हैं कि दर्पण सांद्रता वाले प्रतिष्ठानों पर ध्यान दें।ये अत्यंत प्रभावी उपकरण यूरोप और अमेरिका में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।