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La abundancia de luz solar y calor en el verano, el anhelo o la necesidad de lograr ahorros reales en calefacción y suministro de agua caliente hacen que muchos artesanos encuentren e implementen en metal los proyectos de colectores solares más interesantes desde su punto de vista.
Pero, como siempre, las personas inteligentes aconsejan: antes de comenzar a hacer un colector de agua solar con sus propias manos, familiarícese con los diseños confeccionados en la realidad. Es difícil decir si se ha logrado el objetivo principal y si se ha obtenido el efecto requerido de convertir el calor solar en agua. Como regla general, los maestros no tienen información sobre esto.
Por lo tanto, antes de fabricar un colector solar de agua, analice y responda sus propias preguntas simples:
- Cuánta agua caliente se necesita y para qué fines se supone que debe usarse;
- Qué parámetros del colector solar de agua satisfarán al consumidor;
- ¿Se justificará el dinero y el tiempo dedicado a los objetivos establecidos?.
Metas y objetivos de fabricar un colector solar de agua ↑
Vale la pena recordar que para el flujo solar, la energía térmica incidente máxima es en promedio de 800 W / h por metro cuadrado en el verano. Para los sistemas de calentamiento de agua de una casa o apartamento moderno, esto claramente no es suficiente. Por ejemplo, con un área calentada de 50 m.2 la demanda de calor mínima será de al menos 7-8 kW / h, dependiendo de la condición de la carcasa, lo que significa que al 100% la eficiencia del dispositivo requerirá al menos 10 m2 Batería solar.
Pero como alternativa a un sistema de caldera eléctrica, un colector de agua solar jalará por completo. Siempre que el sistema tenga un acumulador de calor y una bomba de agua..
Seleccionamos el diseño de un colector solar de agua ↑
Como modelo de trabajo, utilizamos un diseño estándar y probado repetidamente utilizando un conjunto de tubos calentados paralelos. La pregunta más difícil son los materiales. Entre las muchas opciones para diseños aficionados de agua solar, puede elegir el esquema más adecuado, siempre que:
- La longitud de un solo tubo calentado desde la tubería de suministro común a la tubería de drenaje no debe exceder 70 cm para el esquema horizontal y 200 cm para el vertical. Tamaño obtenido por selección práctica.
- El paso entre los tubos de calor no debe exceder los 10 diámetros para el cobre y los 5 diámetros para el aluminio. Esto se debe principalmente a la necesidad de recolectar efectivamente el calor de la superficie del protector de calor del absorbedor de calor solar. Con un paso más alto, la eliminación de calor empeora y aumentan las pérdidas, con un paso más pequeño, los costos de material aumentan sin un aumento significativo en la eficiencia del colector de agua.
- Completo con un colector de agua solar, es necesario conectar una caldera con un intercambiador de calor adicional interno y una bomba con una capacidad de 100-150 lch de agua caliente..
Muy a menudo hay diseños de colectores de agua que usan una variedad de intercambiadores de calor de refrigeradores viejos y dispositivos similares. Tal intercambiador de calor, soldado en una lámina de cobre o montado en un escudo térmico, dará un máximo de medio litro de agua hirviendo por hora en un día soleado. Es más racional utilizar su tubo de cobre para la fabricación de tubos colectores solares de agua calentados..
El colector de agua solar requerirá una cierta cantidad de tubos de cobre, fundente y soldadura de estaño y plomo, lámina de cobre.
Para un colector en dimensiones de 200x70cm es necesario:
- Tubos de cobre con un diámetro de 12-15 mm – 4.2 m, el costo se estima en 20-25 dólares.
- Calentado, tubos de cobre, diámetro 8 mm – 30 m, costo – 90dol;
- Lámina de cobre, 100 mm de ancho y 1 mm de grosor – 20 m, precio – hasta 20 dol;
- POS-9 soldadura y alcohol-colofonia fundente 300 y 100gr, respectivamente -5dol.
En pocas palabras: el costo promedio de los materiales se estima en 140-150 dólares., Que es aproximadamente comparable con los requisitos para el costo del proyecto de un colector de agua de luz solar.
Hacemos un intercambiador de calor de un colector solar de agua ↑
Antes de soldar y ensamblar, deberá marcar y cortar el material. Los puntos de perforación están marcados con un punzón afilado.
Perforamos agujeros solo en una máquina de perforación, eliminamos cuidadosamente las rebabas.
Antes del montaje y la soldadura, calentamos los lugares de soldadura con una antorcha de gas, la procesamos con fundente y damos servicio a todos los lugares de soldadura con soldadura. Los tubos delgados y calientes están hechos jirones a lo largo de toda la longitud en lugares de fijación futura de la pantalla del absorbedor.
En el proceso, los lugares soldados se envuelven con un trapo húmedo para evitar que la unión se derrita debido al sobrecalentamiento del intercambiador de calor..
En el segundo enfoque, cortamos tiras de cobre para que formen una lámina continua. No intente soldar una hoja continua, es más difícil de lo que piensa y requerirá un equipo especial..
En los extremos de las tuberías subacuáticas y de salida, los accesorios están sellados para sujetar las tuberías que conectan el colector solar a la caldera o al acumulador de calor de agua..
Para excluir posibles deformaciones del diseño del colector, el intercambiador de calor se puede colocar en una caja o en un marco con bisagras. Como regla general, el fondo de la caja está forrado con una estera termoaislante y adicionalmente se sopla con espuma de construcción.
Antes de montar en la caja, es necesario verificar la estanqueidad de la soldadura. Para hacer esto, conecte uno de los accesorios con un tapón de tornillo en la cinta de sellado. El segundo accesorio se suministra con presión de un compresor de construcción o automotriz. Cada junta de la soldadura se recubre secuencialmente con agua jabonosa, similar a una prueba de fuga de gas. En el caso de las burbujas, el matrimonio debe volverse a soldar..
Recubrimiento para colector solar de agua ↑
Un tema separado es el revestimiento, que suele ser la carta de triunfo para todos los vendedores de colectores solares de agua, la producción industrial. Para aplicar un recubrimiento completamente negro, utiliza barniz en aerosol y una pieza de goma. Antes de realizar el trabajo, la superficie del intercambiador de calor debe tratarse con alcohol o acetona..
Todo el trabajo se realiza al aire libre, en un proyecto, utilizando un respirador. Antes de aplicar el recubrimiento, colocamos el colector de modo que los tubos calentados se mantengan en posición vertical y enciendan el caucho. Rocíe constantemente el barniz, y después de un segundo llevamos la llama humeante del caucho a una distancia que garantice la deposición de hollín sobre una capa delgada de barniz. Es mejor realizar el trabajo en varias pasadas hasta que se obtenga un recubrimiento de hollín negro sólido. Después del secado final del barniz, el recubrimiento se adhiere bien a la superficie de cobre. Puede aplicar una segunda capa de barniz como experimento, pero a menudo no es necesario..
El colector de agua terminado se monta en una caja y se cierra con una lámina de policarbonato transparente. Es mejor y más liviano que el vidrio, no teme las sobrecargas térmicas de la luz solar, los golpes, gracias a una película protectora especial, es más duradero en uso, incluso a la luz del sol. Pero, a diferencia del vidrio mineral, el policarbonato tiene un alto coeficiente de expansión térmica, aproximadamente 1 m la magnitud del cambio es de 3 mm. Por lo tanto, la lámina se une a la superficie del colector de agua utilizando revestimientos y arandelas especiales de compensación de calor, un sellador resistente a la radiación solar..
Antes de empacar herméticamente el colector en la caja en la parte inferior, puede colocar un par de bolsas de gel de sílice o absorbentes de humedad y vapor de agua..
