Typer af solvarmere og deres design

Himmelskroppen er den mest magtfulde energikilde, som mennesket kender. Sollys kan konverteres til elektrisk og termisk energi. I denne artikel vil vi være interesseret i netop den termiske energi, som vi modtager gratis fra solen og er uudtømmelig. Enheder såsom solvarmere konverterer solens energi til termisk energi. Fabriksenheder har god ydeevne og giver dig mulighed for at organisere opvarmning af et privat hus. Der er håndværkere, der fremstiller sådanne enheder alene. Solvarmeapparater varmer vand gratis op til opvarmning af hjemmet eller til kedlen, hvor det allerede afgiver varme til opvarmning af det vand, der bruges til vask. Sådanne enheder er efterspurgt blandt ejerne af private huse og sommerhuse. I denne artikel vil vi tale om princippet om drift af solvandvarmere, deres typer, hovedproducenter og priser.

Princippet om solvandvarmer

Lad os først finde ud af, hvordan solvandvarmere fungerer. Vi vil overveje driften af ​​en sådan enhed ved hjælp af eksemplet på en fabriksmodel af en vakuumvandvarmer. Det varmer vandet op om vinteren uden problemer. Ydelse om vinteren er selvfølgelig lavere end om sommeren. Vandvarmerens design er et batteri, der består af flere glasrør af kvartsglas. Hvert sådant rør indeholder et kobberrør, der er malet sort. Disse indre rør indeholder varmemediet. Der oprettes et vakuum i glasrørene, så der ikke er noget varmetab fra det interne kredsløb. Desuden beskytter vakuumet batteriet mod miljøpåvirkninger. Alle rør er forbundet med en vandret opsamler, hvorigennem kølevæsken cirkulerer. Vakuumrørene absorberer solenergi og frigiver den til vandet.

Princippet om solvandvarmer
Dette system fungerer som følger:

• Arbejdsvæsken (væsken behøver ikke at være vand) fordamper under påvirkning af sollys, og dampen stiger til toppen af ​​glaspæren;
• Dampen kommer i kontakt med vand gennem væggen, der cirkulerer gennem opsamleren. Dampen afgiver termisk energi, afkøles og bliver til væske igen;
• Under tyngdekraften flyder væsken ned, og så lukkes cyklussen;
• Vandvarmerens opsamler er forbundet ved hjælp af rørledninger til den indirekte varmekedel. Der er vand allerede opvarmet, som cirkulerer i varme- eller vandforsyningskredsløbet. Kølevæsken cirkuleres af en pumpe.

Kvartsglas, hvorfra vakuumrørene er fremstillet, transmitterer ultraviolette bølger. Almindeligt glas holder dem tilbage. Takket være transmissionen af ​​ultraviolet lys absorberes solenergi, når det er overskyet og i vintersæsonen. Det er meget vanskeligt at lave et sådant design derhjemme.

Der er vandvarmere med et mindre komplekst funktionsprincip. I tyngdekraftens vandvarmere overføres varmeenergi uden mellemled. Normalt er der i deres design en spole (kobber, aluminium) på et metalunderlag eller uden det. Bagvæggen på sagen er foret med varmeisolerende materialer. Spolen er forbundet til lagertanken ved hjælp af rørledninger. Spolen og pladen (også kaldet en absorber) er malet sort for bedre absorption af sollys. Den øverste del af sagen er dækket med glas, polycarbonat osv. Og der er også udført grundig isolering for at forhindre nedbør, snavs, støv i at falde ned.

En sådan forenklet vandvarmer fungerer kun effektivt i klart vejr. Men på grund af designens enkelhed er sådanne vandvarmere oftest lavet manuelt. Derudover er der en anden mulighed for at få en vandvarmer drevet af gratis solenergi. Der installeres solpaneler, der genererer elektricitet. Og denne elektricitet kører en konventionel vandvarmer. Et sådant system kan også fungere hele året rundt.

Typer af solfangere

Solvandvarmere til hjemmevarme er opdelt i to grupper: i henhold til opvarmningsmetoden og den måde, hvorpå varmekilden er lagret. I det første tilfælde anvendes en indbygget varmelagringskapacitet. I det andet er det tilsluttet en fjernopbevaringstank installeret ved siden af ​​samleren eller inde i bygningen. Når du vælger en solvarmekedel, skal du være opmærksom på typen af ​​kapacitet af solenergiakkumulatorer, da forskelle i design og udstyr påvirker anvendelsesfunktionerne og de tekniske egenskaber.

Samlere med indbygget tank

Monoblock solfangere er designet til at arbejde om foråret og efteråret. Om vinteren slukkes enheden, og kølemidlet drænes. Samlere med indbygget kapacitet er lettere at installere og vedligeholde. Til brug er det nødvendigt at slutte solvandvarmeren til varmtvandsforsyningssystemet eller til vandindtagspunktet. Vandet opvarmes som følger:

• absorberen fanger solens stråler;
• den modtagne energi kommer ind i spolen, der er placeret i varmeakkumulatorens indbyggede kapacitet;
• varme overføres fra det opvarmede kølemiddel til vand, som derefter bruges til husholdningsbehov.

Ordningen med solfangeren

I nogle varmebærere anvendes et indbygget varmeelement, hvilket er nødvendigt, hvis solfangeren ikke kunne levere det krævede volumen varmt vand. Underkøling observeres i tilfælde af dårligt og koldt vejr. Solfangeren under normale forhold opvarmer vand op til 200 liter om dagen. Enheder med en indbygget tank fungerer uden tryk ved hjælp af naturlig vandcirkulation.

Anbefalet: Hvordan installeres solvarme med egne hænder?

Thermosiphon solvarmere er monteret på det højeste punkt i varmtvandsforsyningen for at opnå det krævede vandtryk, når vandforsyningshanen er åben. Beholderne er i stand til at modstå et tryk på ikke mere end 0,2 atm. Efter opvarmning af vandet flyder det uafhængigt til stedet for træk. En solvandvarmer med en indbygget tank har flere fordele:

• vand opvarmes i solrigt vejr om 3 timer;
• at opnå behovet for varmt vandforsyning fra tre eller flere personer, alt afhænger af området på den absorberende overflade;
• nem installation
• lavpris.

Thermosyphon-metoden bruges aktivt i varmt vandforsyning med solcelleanlæg. Vandvarmeren fungerer ved naturlig konvektion, når den opvarmede væske bevæger sig op og afkøles - ned. Hovedbetingelsen for et termosyphon-varmtvandskredsløb er placeringen af ​​vandskålen over solfangeren.

Solar vandvarmere med fjernopbevaring

Solvandsvarmeren, der er tilsluttet en separat varmelagertank, tilhører gruppen af ​​vandvarmere til brug året rundt. Vandopvarmning udføres når som helst på året, forudsat at solen altid vil skinne, og lufttemperaturen ikke vil være lavere end -50 grader. Til vandopvarmning anvendes en ekstern indirekte varmekedel, som er placeret i et fjerntliggende område fra kølevæsken. Frostvæske anvendes som sidstnævnte. Opvarmning af varmt vand fra en opsamler med en fjerntank udføres som følger:

• absorberen akkumulerer varme og overfører den til vandvarmebæreren;
• under tryk kommer frostvæske ind i varmeveksleren på lagertanken;
• når man bevæger sig gennem tankspolen, opvarmes kølemidlet vandet.

Solvarmesystem

For at opnå god ydeevne tilsluttes en solvandvarmer med en ekstern tank til en pumpegruppe. Cirkulationen af ​​kølemidlet udføres med magt. Opvarmningsprocessen, hastighed og tryk reguleres af et automatisk system. Den største fordel ved sådanne installationer er brug året rundt.

Den eneste ulempe er forbindelsen af ​​dyrt udstyr, der er nødvendigt for, at solcelleanlægget fungerer godt. Udstyr, der fungerer under tryk, har en anden ulempe: når strømmen slukkes, holder pumperne op med at arbejde, hvilket bidrager til overophedning af kølemidlet og påvirker driften af ​​solfangeren negativt.

Anbefalet: Fordele og ulemper ved solpaneler til opvarmning af hjemmet

Den første solvandvarmer nogensinde

Den første solvandvarmer blev udviklet tilbage i 1767. Det blev opfundet af en almindelig bosiddende i Schweiz - Horace Bnedict de Saussure. I sin opfindelse var han i stand til blot at få kogende vand. Men så var det allerede en succes. Og den schweiziske opfinder begyndte at sælge sine vandvarmere.

Horace Bnedict de Saussure
I 1953 blev enheden forbedret i Israel. Forsker Zvi Tavor modtog endda en pris for dette fra landets premierminister. Denne enkle vandopvarmningsteknologi er stadig populær i vores århundrede.

Varianter af solvandvarmere

Lad os nu tale om typerne af solvarmere. De er klassificeret efter forskellige designfunktioner.

F.eks. Skelnes følgende vandvarmere efter typen af ​​kølevæskecirkulation:

• Med naturlig cirkulation;
• Med tvunget.

I det første tilfælde cirkulerer vand på grund af dets fysiske egenskaber. Når den opvarmes, øges den i volumen, dens densitet falder. Som et resultat stiger væsken gennem rørene, og koldt vand kommer ind på plads. Til naturlig cirkulation skal reservoiret være oven på samleren, og det er ikke altid praktisk.

I det andet tilfælde installeres lagertanken i kælderen, og tvungen cirkulation leveres af specielle pumper. Med en sådan organisation kan olie spille rollen som varmebærer. Det fungerer denne funktion meget godt.

Vandvarmere kan klassificeres efter kollektordesign:

• Vakuum. Kølevæsken er i et rør, der er forseglet i en vakuumkolbe. Denne pære er lavet af kvartsglas, der transmitterer solvarme såvel som ultraviolet lys. Disse er meget effektive designs, hvor varmetabet er minimalt. Hvis vand bruges som varmebærer, sker opvarmning til kog. Hvis der er olie der, kan den opvarmes til 200-300 grader. Næsten alle vakuumvandvarmere er fabriksfremstillede og er ret dyre;
• Panel. Designet er det enkleste. Samleren er malet sort, anbragt i et isoleret hus og hermetisk forseglet med glas, plast, polycarbonat osv. Effektiviteten er dårlig. Dette skyldes, at væsken mister noget af sin varme, når den passerer gennem manifolden. Disse tab er normalt ret betydelige. Panel solvarmere er velegnet til regioner med høj solisolering.

Lukket løkke solvandvarmer

Derudover kan vandvarmere klassificeres efter kredsløbstypen:

• Åben sløjfe. Dette design bruges ved organisering af varmt vandforsyning til en boligbygning. Vand fungerer som et kølemiddel, som efter opvarmning ikke længere kommer tilbage i samleren. Det bruges på husholdningernes behov;
• En lukket sløjfe. Det bruges til opvarmning af en beboelsesbygning. I dette tilfælde blandes kølemidlet fra vandvarmeren med en anden væske (muligvis ikke vand), der opvarmes i hovedkedlen.I en lukket sløjfe passerer kølevæsken efter opvarmning gennem varmesystemet og vender tilbage til samleren igen;
• To lukkede konturer. Sådanne vandvarmere er alsidige og mest effektive. Dette system kan bruges til at generere varmt vand eller opvarmning året rundt. Efter opvarmning i samleren går kølevæsken til varmeveksleren og overfører varme til det andet kredsløb. Og allerede forbruges kølemidlet i dette andet kredsløb som varmt vand eller til opvarmning af huset.

Kølevæsken kan også være anderledes. Det mest anvendte vand, frostvæske, olie. Du kan også opdele vandvarmere i henhold til det generelle driftsprincip i passive og aktive systemer.

• Passiv. Energiabsorption og akkumulering forekommer af sig selv uden nogen kontrolmekanismer. Sådanne systemer er enkle og kræver ikke alvorlige investeringer. For dette skal du betale med ujævnt arbejde og strømstød. Et eksempel er tanken over sommerbruseren, som er malet sort. Dette er normalt tilfældet med single-loop-systemer. Her skal modtagertanken være over manifolden;
• Aktiv. Der er ingen ulemper ved en passiv vandvarmer. Her omdannes solenergi til termisk energi og overføres periodisk til en lagertank, kedel eller direkte til forbrugerne. Stabil drift opnås takket være systemet med tvungen cirkulation. Denne ordning fungerer i systemer med et og to kredsløb. I sådanne systemer kan du ofte se pumper, paneler, målere osv.

Hvordan samler du en solvandvarmer til dit hjem med dine egne hænder?

Fordelen ved solvandvarmere er, at de er ret nemme at lave med egne hænder uden særlig træning. Så der kræves 18 trin til selvmontering af en solfanger:

• Vi laver et gitter fra parallelle metalrør (10-15 mm i diameter), fastgjort af to tværgående rør (ikke mindre end 20 mm i diameter). Til tilslutning borer vi huller i bredere rør (i henhold til diameteren på smalle parallelle rør)
• Vi svejser en absorber til rammen - en metalplade. For bedre varmeoverførsel skal du trykke metalpladen mod rammen så tæt som muligt (svejse alle samlinger)
• Vi dækker absorberen med sort varmebestandig maling. Vi venter på fuldstændig tørring.
• Vi laver en træramme med en højde på ca. 100-150 mm. Rammens bredde og længde beregnes i henhold til absorberens dimensioner.
• Placer absorberen inde i trærammen.
• Vi dækker rammen med almindeligt vinduesglas (fra 4 mm tykt). Dobbeltvinduer kan også bruges. Samtidig øges vandvarmerens effektivitet, men dens samlede vægt og omkostningerne ved projektet vil også stige betydeligt.
• Vi behandler rammen med et antiseptisk middel og maler den med maling (helst fugtbestandig for at beskytte den mod atmosfærisk nedbør).
• Vi borer huller i rammen, så koldt og varmt kølemiddel kan komme ind i absorberens metalramme.
• Bagsiden af ​​strukturen (under absorberen) er dækket af varmeisolerende materiale. Det anbefales at bruge min. vat. det er vigtigt, at det isolerende materiale er i stand til at modstå temperaturer op til 200 grader.
• Vi dækker den nederste del af rammen med krydsfiner eller plader. Det vigtigste er at sikre, at fugt ikke trænger ind i vandvarmeren.
• Vi sømmer strimlerne ned for at fastgøre glasset (på indersiden af ​​rammen).
• Vi fastgør fugemassen, indsætter glasset og et andet fugemasse på glasset. Alt dette er fastgjort med galvaniseret metalplade.
• Alle huller i strukturen er fyldt med silikone for at reducere varmetabet.
• Find batterikapaciteten. Det kan være en gammel kedel, metaltønder ... det vigtigste at huske er, at beholderen skal modstå vandtrykket i systemet (flere atmosfærer).
• Der er lavet 4 huller i tanken. To til varmeveksleren. Én til at komme ind i koldtvandsbeholderen (i bunden af ​​tanken) og en til udledning af varmt vand (øverst).
• Vi placerer en spiralvarmeveksler (lavet af kobber eller rustfrit stål) i tanken.
• Vi forbinder samleren og batterikapaciteten. For at gøre dette kan du bruge plastrør eller metalplastrør (for at forhindre varmetab isolerer vi systemet godt).
• Øverst i systemet fastgør vi en ekspansionstank (for at regulere trykket i systemet).

En af varianterne af solvandvarmer er vakuum solvandvarmer. De er meget mere effektive end konventionelle. Vakuummiljøet inde i opsamleren kan øge effektiviteten med 80%.

Vi håber, at vores artikel var nyttig for dig og vil hjælpe dig med at bygge en solvandvarmer med dine egne hænder.

Anvendelses- og installationskrav

Så hvor anvendes solvandvarmere?

• Varmt vandforsyning til et privat hus;
• Opvarmning;
• Opvarmning af vand til sommerhuse;
• Varmt vand til landbrugets og industriens behov.

Solar vandvarmer til opvarmning til hjemmet

Det er vigtigt at overveje installationsanbefalingerne, da vandvarmerens effektivitet helt afhænger af dette. Her er nogle af eksperternes anbefalinger:

• Installationsstedet kan være taget af huset, facaden, altanen;
• Vandvarmerpanelet skal nødvendigvis vende mod syd;
• Når du installerer panelet, skal du gøre hældningsvinklen lig med din områdes breddegrad;
• Da vandvarmeren konstant modtager solenergi med lidt vandforbrug, kan der dannes stagnation, hvor kølevæsken godt kan varme op til 300 grader. Derfor er det forbudt at bruge rør af plast og galvaniseret jern. Det er bedst at fremstille en spole lavet af kobber eller rustfrit stål;
• Det er bydende nødvendigt at isolere vandvarmerens varmeelementer for ikke at brænde dig ved et uheld;
• Når man vælger fastgørelseselementer og isolering, skal man også tage højde for muligheden for stagnation af kølemidlet og dets stærke opvarmning. Det er, det er bedre at vælge materialer med en sikkerhedsmargen. Mange velrenommerede producenter skriver stagnationstemperaturen i specifikationerne eller på enhedens kasse. Fokuser på denne værdi;
• Solvarmelegemer skal placeres i et åbent område med maksimal soleksponering. Der skal ikke være høje genstande omkring, der kaster en skygge;
• For at øge vandvarmerens effektivitet er det nødvendigt at fastgøre det på et specielt stativ, hvis producenten tilbyder en sådan installationsplan;
• Under installationen kan hver type varmelegeme have sine egne egenskaber. Her skal du fokusere på producentens anbefalinger.

Integreret system (med varmeledninger).

Funktioner af

- Den gennemsnitlige effektivitet i løbet af dagen overstiger 50%. - Hurtig idriftsættelse varmeoverførsel i varmerør udføres kun i en retning. - Systemet er designet til et vandtryk på 6 bar, hvilket gør det muligt at arbejde direkte med byens vandforsyningssystem. - Fraværet af opvarmet vand i vakuumrøret sikrer, at vandvarmeren forbliver i drift i tilfælde af beskadigelse af de enkelte rør. - Polyurethanskum giver meget effektiv isolering af lagertanken. - Enkelt design muliggør nem montering og installation af hele systemet; modulært design giver dig mulighed for at oprette systemer med forskellige varmeudgange. - Solvandsvarmeren kan arbejde hele året, selv i en kold klimazone. - Installation af en ekstra elektrisk varmelegeme er mulig. - Solfangerens (vandvarmeres) levetid overstiger 15 år.

Tekniske egenskaber ved Weswen solfangere

Tekniske parametre: Lagertanken består af: - ydre skal: stål 0,4 mm tyk - lagertank: SUS304 1,5 mm tyk - polyurethanisolering 50 mm Arbejdstryk: 6 bar. Effektivitet: ≥55% (om vinteren ≥42%). Arbejdstemperatur: 60 ° C ~ -35 ° C. Vakuumrørtype: 58mm * 1800mm. Levetid: 15 år. Indgangs- / udgangssektion ： 3/4 ″.

Model	Rørtype	Varmeledning	Aktiv absorberende opvarmningsflade, m2	Hældningsvinkel	Tank kapacitet, l
solvandvarmer WUAC-100H	∅58mm * 1800mm * 10stk.	Ja	1,47	45°/38°/25°	80
solvandvarmer WUAC-120H	∅58mm * 1800mm * 12stk.	Ja	1,764	45°/38°/25°	100
solvandvarmer WUAC-150H	∅58mm * 1800mm * 15stk.	Ja	2,205	45°/38°/25°	135
solvandvarmer WUAC-180H	∅58mm * 1800mm * 18stk.	Ja	2,646	45°/38°/25°	150
solvandvarmer WUAC-200H	∅58mm * 1800mm * 20stk.	Ja	2,94	45°/38°/25°	165
solvandvarmer WUAC-240H	∅58mm * 1800mm * 24stk.	Ja	3,528	45°/38°/25°	200
solvandvarmer WUAC-300H	∅58mm * 1800mm * 30stk.	Ja	4,41	45°/38°/25°	250

Vigtigste producenter

Solvarmere anvendes i vid udstrækning i mange europæiske lande, Kina, Tyrkiet, USA, Israel, Saudi-Arabien. Produktionen af ​​disse produkter i verden vokser støt, og sammen med efterspørgslen stiger antallet af virksomheder i dette segment.

Lad os se på nogle af de store solvarmevirksomheder. Så de største producenter på verdensmarkedet:

• Det italienske firma producerer KAIROS VT vakuumopsamlere. Fås i 15 eller 20 rørversioner;
• Den tyske producent tilbyder tre modeller SKR21, SKR12, SKR6;
• Et andet tysk firma, der producerer modeller med 6 eller 12 rør. Desuden kan de kombineres i blokke for at øge systemets effekt;
• Sunrain solenergi. Det er en kinesisk producent, der producerer solvandvarmere;
• Og et andet tysk firma, der tilbyder to vandvarmere under mærkerne Vitosol 200 og 300. Disse modeller adskiller sig i design af varmeenheden;
• Italiensk producent, der producerer Ecotube-modellen.

Vandvarmer KAIROS VT

Det skal siges her, at produkterne fra disse virksomheder tilhører den højeste klasse og er ydet med en garanti, men ikke alle har råd til det. Derfor er det meste af markedets efterspørgsel dækket af mindre kendte producenter.

Priser og hvad afhænger de af?

Hvad angår de specifikke tal, vil vandvarmerne produceret i Rusland koste omkring USD 700 - 800. Dette er en vakuum-model. Omtrent de samme priser for lignende kinesiske produkter. Vandvarmere fra tyske producenter koster ca. 800-900 euro. Det er dyrere, men de har de nødvendige fastgørelseselementer i sættet, og kobber og rustfrit stål bruges til fremstilling af samlere. Så pengene bliver ikke brugt forgæves.

Vandvarmer Viessmann Vitosol 200
Følgende faktorer påvirker prisen på en solvandvarmer:

• Mærke;
• Krops- og kølelegememateriale;
• byggekvalitet;
• metoden til lægning af isoleringsmaterialet og omkostningerne ved selve materialet
• glas tykkelse.

Naturligvis afspejles designforskellene, som blev beskrevet ovenfor, i prisen.

Ved hjælp af solenergi ved hjælp af moderne teknologier kan du nemt give dit private hus eller havehus varmt vand.
Og du skal foretage en indledende investering, og derefter fungerer installationen gratis. Hvis du vil spare penge, skal du selv oprette en solvandvarmer. Men fabrikssystemer er selvfølgelig mere pålidelige og funktionelle. Hvis artiklen viste sig at være nyttig for dig, skal du sprede linket til den på sociale netværk. Dette vil hjælpe udviklingen af ​​webstedet. Stem i afstemningen nedenfor, og bedøm materialet! Efterlad rettelser og tilføjelser til artiklen i kommentarerne.

Collector fremstilling

Samleren - en speciel kasse til varmeveksleren - er også en meget vigtig del af installationen. Du skal koge det omhyggeligt. Den vigtigste opgave er ikke at miste varmen. Samlerhuset kan være lavet af træ (eller andet materiale, der gør en stærk kasse). En 40 mm kantet plade og 6 mm krydsfiner er nyttige. Fra brædderne skal du sammensætte en solid ramme med dimensionerne 240x90x75. Ved hjælp af skruer er bunden af ​​krydsfiner eller hardboard fastgjort til rammen, bunden er forstærket med lameller for at skabe en stærk kasse. Et lag af varmeisolerende materiale (skum, slagge eller glasuld) placeres i bunden af ​​kassen, og en varmeveksler med et varmeabsorberende ark placeres ovenpå (du kan tilføje endnu et folieark).Alle strukturelle elementer skal være godt fastgjort til hinanden med ståltrådklemmer. Samleren skal være glaseret. I den øverste del af rammen kan du vælge riller til glasset, og på siderne kan du fastgøre tværstrimler, hvor glasset ligger. Al sammenføjning og forsegling af sømme skal overvåges meget nøje. Det er uigennemtrængeligheden af ​​samlerboksen, der kan give en god drivhuseffekt indeni, hvilket betyder, at vandet varmes godt op. Det er bydende nødvendigt at anvende en vandtætningskit for at forhindre regnvand i at komme ind i samleren mellem glassømmene og rammen. For at beskytte glasset mod mekanisk beskadigelse (hagl, regn, stærk vind) kan du montere yderligere hængslede låg af træ eller metal. På ydersiden tilrådes det at male kassen med hvid eller lys maling for at reducere varmestrålingstab. Forbindelserne mellem forsyningsrørene og rørene på varmeveksleren eller spolen inde i samleren er standard: ved hjælp af koblinger, tees, vinkler og obligatorisk forsegling med hamp og oliemaling.