什麼是太陽能集熱器
多項設計已開發並獲得專利：
- 平坦的。
- 管狀。
- 真空管。
- 熱虹吸管。
自己動手做的太陽能集熱器最容易製成扁平或管狀設計。
如何組裝安裝？一個收集器塊（根據上述方法進行的計算已經大致知道它們的數量）由以下元素組成：
- 一組銅或鋁管狀元件；
- 吸水板；
- 密封隔熱外殼；
- 蓋子，可以由透明耐熱聚合物或鋼化玻璃製成。
絕緣的有效性決定了集熱器的效率。如果在迴路中提供存儲迴路，則可以增加它，它可以在陰天提供熱量或用於冷卻系統的運行。
太陽能集熱器的製造和後續安裝過程不僅適用於屋頂，也適用於建築物的南牆。在這種情況下，外殼設有穿孔以促進空氣流動。當加熱的空氣上升到牆的頂部時，它將被引導到建築物的通風管道以進行進一步的分配。
太陽能集熱器的類型
標准設備具有金屬板的形式，放置在塑料或玻璃外殼中。該板的表面聚集太陽能，保留熱量並將其傳遞給各種家庭需求：供暖、熱水等。有幾種類型的集成收集器。
累積
存儲收集器也稱為熱虹吸管。這種沒有泵的DIY太陽能集熱器是最有利可圖的。它的功能不僅可以加熱水，還可以將溫度保持在所需水平一段時間。
這種用於加熱的太陽能集熱器由幾個裝滿水的水箱組成，這些水箱位於隔熱箱中。水箱蓋有玻璃蓋，陽光透過玻璃蓋加熱水。此選項最經濟，易於操作和維護，但其在冬季的效率幾乎為零。
平坦的
P 代表一塊大金屬板 - 一個吸收器，它位於帶有玻璃蓋的鋁製外殼內。使用玻璃蓋時，自己動手做的平板太陽能集熱器會更有效。通過防冰雹玻璃吸收太陽能，該玻璃可以很好地傳輸光線，幾乎不會反射光線。
箱內有保溫層，可顯著減少熱量損失。該板本身效率低，因此塗有非晶半導體，這顯著提高了熱能積累的速度。
用自己的雙手為游泳池製作太陽能集熱器時，通常首選扁平集成設備。然而，他也處理其他任務，例如：為家庭需求加熱水和空間供暖。 Flat 是使用最廣泛的選項。最好用銅為太陽能集熱器製作一個自己動手做的吸收器。
液體
從名稱可以清楚地看出，它們中的主要冷卻劑是液體。根據以下方案製作自己動手做的水太陽能集熱器。通過吸收太陽能的金屬板，熱量通過與其相連的管道傳遞到裝有水或非冷凍液體的水箱中，或直接傳遞給消費者。
板上有兩根管子。通過其中一個，從水箱中供應冷水，通過第二個，已經加熱的液體進入水箱。管道必須有入口和出口開口。這種加熱方案稱為封閉式。
當直接供應熱水以滿足用戶的需要時，這種系統稱為開放式。
無釉的更常用於加熱池中的水，因此用自己的雙手組裝這種太陽能集熱器不需要購買昂貴的材料 - 橡膠和塑料就可以了。釉面的效率更高，因此它們能夠加熱房屋並為消費者提供熱水。
空氣
空氣裝置比上述使用水作為冷卻劑的類似物更經濟。空氣不會結冰，不會洩漏，也不會像水一樣沸騰。如果在這樣的系統中發生洩漏，它不會帶來那麼多問題，但很難確定它發生在哪裡。
自己動手生產對消費者來說並不昂貴。覆蓋有玻璃的太陽能電池板加熱它和隔熱板之間的空氣。粗略地說，這是一個內部有空氣空間的扁平收集器。冷空氣進入室內，在太陽能的影響下，向消費者提供暖空氣。
與使用液體作為冷卻劑的設備相比，此類選項耐用、可靠且更易於維護。為了保持酒窖中所需的空氣溫度或使用太陽能集熱器加熱溫室，這種選擇是合適的。
軟管結構
為了製造可靠的太陽能集熱器，只使用高質量的材料。為此，用於灌溉的金屬塑料管或普通軟管是合適的。收集器可以由幾個模塊組成。管道必須鋪設並牢固地固定在其中。
這種設計是最簡單的。它的主要缺點是需要使用泵。因為在這樣的設計中自然循環是不可能的。如果管道太長，水力阻力將大於溫差產生的壓頭力。
請注意，安裝泵不會出現任何問題。此外，這樣的系統很快就會得到回報。
泳池安裝
所考慮的收集器版本也可用於加熱池中的水。它必須連接到帶有泵送設備的過濾系統。內部循環的液體在進入池槽前會被加熱。
有一些選項可以拒絕安裝儲罐。如果加熱的水專門用於白天的小體積，則可以實施這種方法。例如，電路的長度是一百五十米。在這種情況下，內徑的指標是十六毫米。在這個設計中，放置了 30 升液體。如果設計由連接到一個系統中的多個隔間組成，則會有更多的熱水。
太陽能集熱器 - 水或空氣
每個加熱器都是有效的，只是主要目的和操作原理不同：
- 集水器——用於滿足熱水和低溫地暖系統的需求。冬季工作效率大大降低。連接到緩衝罐的間接加熱真空和麵板集熱器全年繼續積聚熱量。主要缺點是太陽能集熱器、安裝和管道的成本高。
- 空氣通風歧管 - 具有簡單的設計和設備，如果需要，可以獨立製造。主要用途：空間供暖。當然，有些方案允許將接收到的熱量用於熱水供應，但與此同時，空氣收集器的效率幾乎下降了一半。優點：套件和安裝成本低。
太陽能空氣加熱系統只在白天工作。即使在多雲的天氣、大雲層和下雨期間，空氣加熱也開始了。冬季空氣加熱器的運行並沒有停止。
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從銅管
帶有銅蛇紋石的收集器，在內部用相同材料的薄片進行軟墊，非常有效。也許是我們在網上找到的最有效的。管材和帶材在接縫、接頭處使用特殊的自生烙鐵焊接，因此銅吸收器是最耗時的階段，耗時 2 天。
將銅放入過硫酸鉀浴中使其變黑：
外殼是絕緣的，鋁箔貼在後壁上以反射熱量。所有縫隙都經過仔細密封：
結構移動到位，為此用普通保鮮膜包裹，運輸和連接後才安裝玻璃：
結果：在炎熱的南方氣候中，在陽光直射下，銅變熱，水被加熱到沸騰，甚至有明顯的聚合物結構元素熔化的痕跡。建議將冷液混合到帶有這種類型太陽能吸收器的淋浴中，為此需要提供一個單獨的桶或從水龍頭供應。
吸收器的製造
我們按如下方式組裝管子：
- 覆蓋罐子頂部的牆壁（其中有一個孔）用金屬剪刀剪成“花瓣”，向內彎曲。通過將罐子放在最大可能直徑的塑料管上（通過罐子內部），可以方便地彎曲“花瓣”。
- 用錐形鑽在每個罐子的底部打3個直徑為20毫米的孔，使它們的中心在等邊三角形的頂點。
- 現在您可以從罐頭中收集管子 - 8 件。每一個。罐頭應使用高溫煙囪密封劑（如高溫砂漿）密封。該組合物應施用於先前脫脂和潤濕的表面。該組合物用手指弄平，戴著橡膠手套，也應該用水潤濕。
為了使管子完全均勻，在組裝過程中，罐子應放置在從兩塊板上敲下並具有等角角形狀的模板中。它安裝在與垂直方向略微傾斜的位置（您可以靠在牆上）。
在位於模板中的新組裝管上，必須從上方安裝重物，直到密封劑完全固化。
什麼是太陽能集熱器？
其核心是氣候設備，用於生產熱水，隨後用於管道和供暖系統。這種系統的工作原理是在加熱過程中改變水的密度，從而將熱液體向上推。 
這些系統之間的主要區別在於自然資源用於供暖，特別是太陽能，這是完全免費的。即使在寒冷的日子或多雲的天氣中，設計合理的太陽能集熱器也可以讓您提取這種能量。因此，這種設備不僅可以在夏天使用，甚至可以在秋冬季節使用。 
太陽能集熱裝置
一個完整的太陽能集熱器系統的設計必然包括幾個基本要素——它們是：
- 一種用於提取太陽能的裝置；
- 儲存熱水的容器；
- 熱交換器;
- 隔熱結構，可降低冷卻劑的冷卻速度。
用瓦楞紙板製作設備
這是一個更簡單的太陽能收集器設計。您將更快地構建它。
第一階段。首先，用與之前版本相同的方法製作一個木盒。接下來，沿著後牆的周邊鋪設一根橫梁（約 4x4 厘米），並在底部鋪設礦棉。
第二階段。在底部做一個出口孔。
第三階段。將瓦楞紙板放在橫樑上，並將橫梁重新漆成黑色。當然，如果它原本是不同的顏色。
第四階段。在瓦楞紙板的整個區域打孔，以便空氣流通。
第五階段。如果你願意，你可以用聚碳酸酯給整個結構上釉——這會增加吸收器的加熱溫度。但不要忘記，您還需要為外部氣流提供出口。
冬季家庭取暖用真空太陽能集熱器的特點
真空太陽能集熱器是一種相當複雜的裝置。主要工作元件由具有透明表面的昂貴吸光燈泡表示，管位於其中。這項工作的基礎是保溫瓶的原理。保溫瓶允許陽光進入沒有空氣的內管，可以節省高達 95% 的熱量。
真空太陽能集熱器。更貴，但即使在冬天也能工作
內真空底部 太陽能集熱管 佔據防凍劑，加熱時變成氣態。在其上部，熱量通過冷卻劑傳遞到收集器。同時，防凍液冷卻凝結，恢復原狀。
真空太陽能集熱器的特點是在光照條件差和溫度低於-37°C的情況下效率高。它專為北緯地區設計，可以在沒有直接太陽輻射的情況下發揮作用。為了高效運行，該結構需要經常保養，包括清潔其表面免受污染。
主要缺點是建設成本高。如果至少有一根管子出現故障，維修就會有問題，因為所有產品都是串聯安裝的。
“夏天”計劃
此選項便於夏季淋浴。如果它將位於街道上，則應將收集熱水的容器安裝在那裡。
如果我們在談論建築物內部的佈線，那麼裝有液體的容器必須安裝在房屋中。
正在考慮的方案在自然循環的基礎上運作。收集器必須安裝在水箱下方，熱水會積聚在水箱下方，大約一米。這是由於冷熱液體的密度不同。要將收集器連接到水箱，必須使用橫截面為 0.75 英寸及以上的管道。
為了有效地保持水處於溫暖狀態，水箱的壁必須絕緣。為此，有必要使用礦棉。它的厚度應至少為十厘米。如果屋頂位於鍋爐上方，則需要額外使用聚乙烯進行絕緣。
這個方案不叫“夏天”。它只能在溫暖的季節加熱水。在寒冷期間，液體必須從系統中排出。否則，凍結它會損壞使用過的管道。
組裝自製太陽能集熱器的過程
這種太陽能產品的組裝始於線圈的製造。如果您設法拿起一個現成的線圈，最終組裝將花費更少的時間。選定的線圈應在流水下（最好是熱水）徹底清洗，以便從內部清洗所有堵塞物並去除氟利昂殘留物。如果您沒有找到合適的管子，那麼您可以在商店購買適量的管子。但在這種情況下，您將不得不自己製作線圈。要做到這一點，請將管子切成所需的長度。接下來，使用角過渡，以線圈結構的形式焊接它們。此外，為了使收集器可以連接到供水系統，在線圈邊緣焊接 ¾ 管道過渡。線圈的形狀和設計有多種選擇，例如，您可以以“梯子”的形式焊接管子（如果您要實施此選項，則購買非角適配器，您將需要三通） .
太陽能集熱器組件
然後，在預先準備好的金屬板上，用黑色啞光塗料塗上一層選擇性塗層，建議至少塗幾層。等待氣流乾燥油漆並開始焊接線圈（未上漆的一面）。整個盤管結構必須沿著管子的整個長度進行焊接，這樣可以保證最有效的熱傳遞，從而保證最大的熱傳遞到供水系統。如果您做對了所有事情，您組裝的太陽能集熱器將按預期工作。
平板集熱器
平板太陽能集熱器是一個金屬框架，從下往上看，固定在其上：
- 車身板；
- 保溫層；
- 反射層（並非所有型號都有）；
- 集熱板（散熱器或也稱為吸附板），其上焊接有熱交換管；
- 透明透光罩（透光率95%的鋼化玻璃或不低於透明的聚碳酸酯）。
車身上還有一個出口和一個入口管 - 冷卻劑通過它們循環。
有打開的模型 - 沒有蓋子。它們唯一的優勢是價格低廉，但它們的效率非常低，並且在低溫下完全無法使用。由於沒有覆蓋物，吸收塗層很快被破壞，因此開放式集熱器可以使用幾個季節，並且由於它們的特性，它們可以用來加熱游泳池或淋浴中的水。它們對加熱毫無用處。
平板太陽能集熱器的工作原理如下：太陽光線幾乎完全穿過頂部保護玻璃。從這些射線中，散熱器升溫。當然，熱量會被輻射出來，但幾乎不會散發出來：玻璃對太陽光線是透明的，它不會讓熱量通過（圖中的位置“c”）。事實證明，熱能並沒有消散，而是儲存在面板內。從這些熱量中，熱交換管被加熱，熱量從它們傳遞到循環通過它們的冷卻劑。
平板集熱器的位置規則
這種類型的收集器必須與入射光線成 90 度角放置。這個角度設置得越精確，系統收集的熱量就越多。很明顯，在固定的屋頂上始終保持這個角度是不現實的，但您需要定位面板，使光線盡可能長時間地照射在上面。有相當昂貴的設備可以改變面板相對於太陽的位置，從而保持太陽光線的最佳入射角。它們被稱為跟踪系統。
價格取決於什麼
平板集熱器的價格很大程度上取決於所使用的材料。所以主體可以是鋁或鍍鋅鋼。鋁製機身是首選，但成本更高。還有聚合物外殼。它們的特點是強度高、可靠性高。
換熱管和集熱板的材料對效率影響很大。它們是鋁（這種面板更便宜）和銅。銅的更貴，但也更耐用，它們的效率也更高。對於俄羅斯，即使是其南部地區，也希望使用它們。由於即使在南方，日照也很少過度，因此並不總是足以供暖。
集熱板的塗層也很重要：它越接近絕對黑色，反射的光線就越少，產生的熱量就越多。因此，技術人員一直在努力改進這種塗層。
在第一個型號中，它是普通的黑色塗料，但今天它是黑色鎳塗層。
塑料歧管
在單獨的類型中，可以區分塑料太陽能集熱器。在最簡單的版本中，這是兩個安裝在鋁框架上的聚碳酸酯面板。在它們之間，肋條被焊接或焊接在一起，為面板中的水流創造了一個迷宮。入口位於面板頂部，出口位於底部。冷水倒入上層，通過迷宮加熱並通過下層以較高的溫度排出。該系統用於在夏季加熱水。由於低液壓阻力，它在重力流系統中運行良好。這種類型的太陽能熱水器是在花園季節為避暑別墅提供熱水的理想選擇。
但有時用於加熱的成熟集熱器被稱為塑料太陽能集熱器。只是它們的頂蓋不是由玻璃製成，而是由相同的聚碳酸酯或其他可以很好地透射陽光的塑料製成。這樣的模型風險較小：塑料比玻璃更耐用（甚至是鋼化的）。
配備與太陽能集熱器一起使用的自動化系統
太陽能裝置的運行細節、不斷變化的初始數據（季節、天氣條件等）並不能確保參數（溫度、熱載體流量等）的穩定性，這需要在控制系統中包含安裝方案。
控制器等電子設備基於對安裝圖某些位置的溫度分析，發出打開/關閉閥門、打開/關閉泵組的命令，以選擇冷卻劑沿迴路的最佳運動。因此，例如，如果超過冷卻劑儲存罐中的水溫，控制器將停止其沿迴路的運動，從而停止可能通過集熱器排放到環境中的熱量損失。
太陽能熱水器的工作原理
在開始製造自製太陽能係統之前，值得研究工廠製造的太陽能集熱器 - 空氣和水的設計。前者用於直接空間加熱，後者用作熱水器或非冷凍冷卻劑 - 防凍劑。
太陽能係統的主要元素是太陽能集熱器本身，它提供 3 個版本：
- 平板熱水器。它是一個密封的盒子，與下方絕緣。內部有一個由金屬片製成的熱接收器（吸收器），其上固定有銅線圈。從上方，元素被堅固的玻璃封閉。
- 空氣加熱歧管的設計與之前的版本相似，只是由風扇泵送的空氣在管道中循環，而不是冷卻液。
- 管狀真空收集器的裝置與平面模型有根本的不同。該設備由耐用的玻璃燒瓶組成，其中放置了銅管。它們的末端連接到 2 條管線 - 供應和返回，空氣從燒瓶中抽出。
添加。還有另一種類型的真空熱水器，玻璃燒瓶是密封的，裡面裝滿了一種在低溫下蒸發的特殊物質。在蒸發過程中，氣體吸收大量熱量傳遞給水。在熱交換過程中，物質再次凝結，流到燒瓶底部，如圖所示。
直接加熱真空管（左）和通過液體蒸發/冷凝工作的燒瓶裝置
所列類型的收集器使用將太陽輻射的熱量（否則 - 日曬）直接傳遞到流動的液體或空氣的原理。平板熱水器的工作原理是這樣的：
- 通過速度為 0.3-0.8 m / s 的銅熱交換器，水或防凍劑移動，由循環泵泵送（儘管室外淋浴也有重力模型）。
- 太陽的光線加熱了吸水片和緊緊連接在上面的盤管。根據季節、一天中的時間和街道天氣，流動冷卻劑的溫度會上升 15-80 度。
- 為了排除熱損失，主體的底部和側面用聚氨酯泡沫或擠塑聚苯乙烯泡沫絕緣。
- 透明的頂部玻璃具有 3 個功能：保護吸收器的選擇性塗層，防止風吹過線圈，並形成保持熱量的氣密層。
- 熱的冷卻劑進入儲罐-緩衝罐或間接加熱鍋爐的熱交換器。
由於裝置迴路中的水溫隨季節和日子的變化而波動，太陽能集熱器不能直接用於取暖和生活熱水。從太陽接收的能量通過油箱的線圈 - 蓄能器（鍋爐）轉移到主冷卻劑。
由於真空和每個燒瓶中的內部反射壁，管狀設備的效率提高了。太陽光線自由地穿過無氣層，用防凍液加熱銅管，但熱量無法克服真空向外散發，因此損失極小。另一部分輻射進入反射器並聚焦在吃水線上。據製造商稱，安裝效率達到80%。
當水箱中的水加熱到合適的溫度時，太陽能熱交換器使用三通閥切換到水池
