什么是太阳能集热器
多项设计已开发并获得专利：
- 平坦的。
- 管状。
- 真空管。
- 热虹吸管。
自己动手做的太阳能集热器最容易制成扁平或管状设计。
如何组装安装？一个收集器块（根据上述方法进行的计算已经大致知道它们的数量）由以下元素组成：
- 一组铜或铝管状元件；
- 吸水板；
- 密封隔热外壳；
- 盖子，可以由透明耐热聚合物或钢化玻璃制成。
绝缘的有效性决定了集热器的效率。如果在回路中提供存储回路，则可以增加它，它可以在阴天提供热量或用于冷却系统的运行。
太阳能集热器的制造和后续安装过程不仅适用于屋顶，也适用于建筑物的南墙。在这种情况下，外壳设有穿孔以促进空气流动。随着加热的空气上升到墙的顶部，它将被引导到建筑物的通风管道进行分配。
太阳能集热器的类型
标准设备具有金属板的形式，放置在塑料或玻璃外壳中。该板的表面聚集太阳能，保留热量并将其传递给各种家庭需求：供暖、热水等。有几种类型的集成收集器。
累积
存储收集器也称为热虹吸管。这种没有泵的DIY太阳能集热器是最有利可图的。它的功能不仅可以加热水，还可以将温度保持在所需水平一段时间。
这种用于加热的太阳能集热器由几个装满水的水箱组成，这些水箱位于隔热箱中。水箱上覆盖着玻璃盖，阳光透过玻璃盖将水加热。此选项最经济，易于操作和维护，但其在冬季的效率几乎为零。
平坦的
P代表一块大金属板——吸收器，它位于一个带玻璃盖的铝壳内。使用玻璃盖时，自己动手做的平板太阳能集热器会更有效。通过防冰雹玻璃吸收太阳能，该玻璃可以很好地传输光线，实际上不会反射光线。
箱内有保温层，可显着减少热量损失。该板本身效率低，因此涂有非晶半导体，这显着提高了热能积累的速度。
用自己的双手为游泳池制作太阳能集热器时，通常首选扁平集成设备。然而，他也处理其他任务，例如：为家庭需求加热水和空间供暖。 Flat 是使用最广泛的选项。最好用铜为太阳能集热器制作一个自己动手做的吸收器。
液体
从名称可以清楚地看出，它们中的主要冷却剂是液体。根据以下方案制作自己动手做的水太阳能集热器。通过吸收太阳能的金属板，热量通过与其相连的管道传递到装有水或非冷冻液体的水箱中，或直接传递给消费者。
板上有两根管子。通过其中一个，从水箱中供应冷水，通过第二个，已经加热的液体进入水箱。管道必须有入口和出口开口。这种加热方案称为封闭式。
当直接供应热水以满足用户的需要时，这种系统称为开放式。
无釉的更常用于加热池中的水，因此用自己的双手组装这种太阳能集热器不需要购买昂贵的材料 - 橡胶和塑料就可以了。釉面的效率更高，因此它们能够加热房屋并为消费者提供热水。
空气
空气装置比上述使用水作为热载体的类似物更经济。空气不会结冰，不会泄漏，也不会像水一样沸腾。如果在这样的系统中发生泄漏，它不会带来那么多问题，但是很难确定它发生在哪里。
自己动手生产对消费者来说并不昂贵。覆盖有玻璃的太阳能电池板加热它和隔热板之间的空气。粗略地说，这是一个内部有空气空间的扁平收集器。冷空气进入室内，在太阳能的影响下，向消费者提供暖空气。
与使用液体作为冷却剂的设备相比，此类选项耐用、可靠且更易于维护。为了保持酒窖中所需的空气温度或使用太阳能集热器加热温室，这种选择是合适的。
软管结构
为了制造可靠的太阳能集热器，只使用高质量的材料。为此，用于灌溉的金属塑料管或普通软管是合适的。收集器可以由几个模块组成。管道必须铺设并牢固地固定在其中。
这种设计是最简单的。它的主要缺点是需要使用泵。因为在这样的设计中自然循环是不可能的。如果管道太长，水力阻力将大于由温差产生的压头力。
请注意，安装泵不会出现任何问题。此外，这样的系统很快就会得到回报。
泳池安装
所考虑的收集器版本也可用于加热池中的水。它必须连接到带有泵送设备的过滤系统。内部循环的液体在进入池槽前会被加热。
有一些选项可以拒绝安装储罐。如果加热的水专门用于白天的小体积，则可以实施这种方法。例如，电路的长度是一百五十米。在这种情况下，内径的指标是十六毫米。在这个设计中，放置了 30 升液体。如果设计由连接到一个系统中的多个隔间组成，则会有更多的热水。
太阳能集热器 - 水或空气
每个加热器都是有效的，只是主要目的和操作原理不同：
- 集水器——用于满足热水和低温地暖系统的需求。冬季工作效率大大降低。连接到缓冲罐的间接加热真空和面板集热器全年继续积累热量。主要缺点是太阳能集热器、安装和管道的成本高。
- 空气通风歧管 - 具有简单的设计和设备，如果需要，可以独立制造。主要用途：空间供暖。当然，有些方案允许将接收到的热量用于热水供应，但与此同时，空气收集器的效率几乎下降了一半。优点：套件和安装成本低。
太阳能空气加热系统只在白天工作。即使在多云天气、大云和下雨时，空气加热也开始了。冬季空气加热器的运行并没有停止。
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从铜管
带有铜蛇纹石的收集器，在内部用相同材料的薄片进行软垫，非常有效。也许是我们在网上找到的最有效的。管材和带材在接缝、接头处使用特殊的自生烙铁焊接，因此铜吸收器是最耗时的阶段，耗时 2 天。
将铜放入过硫酸钾浴中使其变黑：
外壳是绝缘的，后壁上贴有箔片以反射热量。所有缝隙都经过仔细密封：
结构移动到位，为此用普通保鲜膜包裹，运输和连接后才安装玻璃：
结果：在炎热的南方气候中，在阳光直射下，铜变热，水被加热到沸腾，甚至有明显的聚合物结构元素熔化的痕迹。建议将冷液混合到带有这种类型太阳能吸收器的淋浴中，为此需要提供一个单独的桶或从水龙头供应。
吸收器的制造
我们按如下方式组装管子：
- 覆盖罐子顶部的墙壁（其中有一个孔）用金属剪刀剪成“花瓣”，向内弯曲。通过将罐子放在最大可能直径的塑料管上（通过罐子内部），可以方便地弯曲“花瓣”。
- 用锥形钻在每个罐子的底部打3个直径为20毫米的孔，使它们的中心在等边三角形的顶点。
- 现在您可以从罐头中收集管子 - 8 件。每一个。罐头接头应使用高温烟囱密封剂（如高温砂浆）密封。该组合物应施用于先前脱脂和润湿的表面。该组合物用手指弄平，戴着橡胶手套，也应该用水润湿。
为了使管子完全均匀，在组装过程中，罐子应放置在从两块板上敲下并具有等角角形状的模板中。它安装在与垂直方向略微倾斜的位置（您可以靠在墙上）。
在位于模板中的新组装管上，从上方，直到密封剂完全固化，您需要安装重物。
什么是太阳能集热器？
其核心是气候设备，用于生产热水，随后用于管道和供暖系统。这种系统的工作原理是在加热过程中改变水的密度，从而将热液体向上推。 
这些系统之间的主要区别在于自然资源用于供暖，特别是太阳能，这是完全免费的。即使在寒冷的日子或多云的天气中，设计合理的太阳能集热器也可以让您提取这种能量。因此，这种设备不仅可以在夏天使用，甚至可以在秋冬季节使用。 
太阳能集热装置
一个完整的太阳能集热器系统的设计必然包括几个基本要素——它们是：
- 一种用于提取太阳能的装置；
- 储存热水的容器；
- 热交换器;
- 隔热结构，可降低冷却剂的冷却速度。
用瓦楞纸板制作设备
这是一个更简单的太阳能收集器设计。您将更快地构建它。
第一阶段。首先，用与之前版本相同的方法制作一个木盒。接下来，沿着后墙的周边铺设一根横梁（约 4x4 厘米），并在底部铺设矿棉。
第二阶段。在底部做一个出口孔。
第三阶段。将瓦楞纸板放在横梁上，并将横梁重新漆成黑色。当然，如果它原本是不同的颜色。
第四阶段。在瓦楞纸板的整个区域上打孔，以便空气流通。
第五阶段。如果你愿意，你可以用聚碳酸酯给整个结构上釉——这会增加吸收器的加热温度。但不要忘记，您还需要为外部气流提供出口。
冬季家庭取暖用真空太阳能集热器的特点
真空太阳能集热器是一种相当复杂的装置。主要工作元件由具有透明表面的昂贵吸光灯泡表示，管位于其中。这项工作的基础是保温瓶的原理。保温瓶允许阳光进入没有空气的内管，可以节省高达 95% 的热量。
真空太阳能集热器。更贵，但即使在冬天也能工作
内真空底部 太阳能集热管 占据防冻剂，加热时变成气态。在其上部，热量通过冷却剂传递到收集器。同时，防冻液冷却凝结，恢复原状。
真空太阳能集热器的特点是在光照条件差和温度低于-37°C的情况下效率高。它专为北纬地区设计，可以在没有直接太阳辐射的情况下发挥作用。为了高效运行，该结构需要经常保养，包括清洁其表面免受污染。
主要缺点是建设成本高。如果至少有一根管子出现故障，维修就会有问题，因为所有产品都是串联安装的。
“夏天”计划
此选项便于夏季淋浴。如果它将位于街道上，则应将收集热水的容器安装在那里。
如果我们在谈论建筑物内部的布线，那么装有液体的容器必须安装在房屋中。
正在考虑的方案在自然循环的基础上运作。收集器必须安装在水箱下方，热水会积聚在水箱下方，大约一米。这是由于冷热液体的密度不同。要将收集器连接到水箱，必须使用横截面为 0.75 英寸及以上的管道。
为了有效地保持水处于温暖状态，容器的壁必须绝缘。为此，有必要使用矿棉。它的厚度应至少为十厘米。如果屋顶位于锅炉上方，则需要额外使用聚乙烯进行绝缘。
这个方案不叫“夏天”。它只能在温暖的季节加热水。在寒冷期间，液体必须从系统中排出。否则，冻结它会损坏使用过的管道。
组装自制太阳能集热器的过程
这种太阳能产品的组装始于线圈的制造。如果您设法拿起一个现成的线圈，最终组装将花费更少的时间。选定的线圈应在流水下（最好是热水）彻底清洗，以便从内部清洗所有堵塞物并去除氟利昂残留物。如果您没有找到合适的管子，那么您可以在商店购买适量的管子。但在这种情况下，您将不得不自己制作线圈。要做到这一点，请将管子切成所需的长度。接下来，使用拐角过渡，以线圈结构的形式焊接它们。此外，为了使收集器可以连接到供水系统，在线圈边缘焊接 ¾ 管道过渡。线圈的形状和设计有多种选择，例如，您可以以“梯子”的形式焊接管子（如果您要实施此选项，则购买非角适配器，您将需要三通） .
太阳能集热器组件
然后，在预先准备好的金属板上，用黑色哑光涂料涂上一层选择性涂层，建议至少涂几层。等待气流干燥油漆并开始焊接线圈（未上漆的一面）。整个盘管结构必须沿着管子的整个长度进行焊接，这样可以保证最有效的热传递，从而保证最大的热传递到供水系统。如果您做对了所有事情，您组装的太阳能集热器将按预期工作。
平板集热器
扁平太阳能集热器是一个金属框架，从下往上看，固定在其上：
- 车身板；
- 保温层；
- 反射层（并非所有型号都有）；
- 集热板（散热器或也称为吸附板），其上焊接有热交换管；
- 透明透光罩（透光率95%的钢化玻璃或不低于透明的聚碳酸酯）。
车身上还有一个出口和一个入口管 - 冷却剂通过它们循环。
有打开的模型 - 没有盖子。它们唯一的优势是价格低廉，但它们的效率非常低，并且在低温下完全无法使用。由于没有覆盖物，吸收涂层很快被破坏，因此开放式集热器可以使用几个季节，并且由于它们的特性，它们可以用来加热游泳池或淋浴中的水。它们对加热毫无用处。
平板太阳能集热器的工作原理如下：太阳光线几乎完全穿过顶部保护玻璃。从这些射线中，散热器升温。当然，热量会被辐射出来，但几乎不会散发出来：玻璃对太阳光线是透明的，它不会让热量通过（图中的位置“c”）。事实证明，热能并没有消散，而是储存在面板内。从这些热量中，热交换管被加热，热量从它们传递到循环通过它们的冷却剂。
平板集热器的位置规则
这种类型的收集器必须与入射光线成 90 度角放置。这个角度设置得越精确，系统收集的热量就越多。很明显，在固定的屋顶上始终保持这个角度是不现实的，但您需要定位面板，使光线尽可能长时间地照射在上面。有相当昂贵的设备可以改变面板相对于太阳的位置，从而保持太阳光线的最佳入射角。它们被称为跟踪系统。
价格取决于什么
平板集热器的价格很大程度上取决于所使用的材料。所以主体可以是铝或镀锌钢。铝制机身是首选，但成本更高。还有聚合物外壳。它们的特点是强度高、可靠性高。
换热管和集热板的材料对效率影响很大。它们是铝（这种面板更便宜）和铜。铜的更贵，但也更耐用，它们的效率也更高。对于俄罗斯，即使是其南部地区，也希望使用它们。由于即使在南方，日照也很少过度，因此并不总是足以供暖。
集热板的涂层也很重要：它越接近绝对黑色，反射的光线就越少，产生的热量就越多。因此，技术人员一直在努力改进这种涂层。
在最初的型号中，它是普通的黑色涂料，但今天它是黑色镍涂层。
塑料歧管
在单独的类型中，可以区分塑料太阳能集热器。在最简单的版本中，这是两个安装在铝框架上的聚碳酸酯面板。在它们之间，肋条被焊接或焊接在一起，为面板中的水流创造了一个迷宫。入口位于面板顶部，出口位于底部。将冷水倒入上层，通过迷宫加热并通过下层以较高的温度排出。该系统用于在夏季加热水。由于低液压阻力，它在重力流系统中运行良好。这种类型的太阳能热水器是在花园季节为避暑别墅提供热水的理想选择。
但有时用于加热的成熟集热器被称为塑料太阳能集热器。只是它们的顶盖不是由玻璃制成，而是由相同的聚碳酸酯或其他可以很好地透射阳光的塑料制成。这样的模型风险较小：塑料比玻璃更耐用（甚至是钢化的）。
配备与太阳能集热器一起使用的自动化系统
太阳能装置的运行细节、不断变化的初始数据（季节、天气条件等）并不能确保参数（温度、热载体流量等）的稳定性，这需要在控制系统中包含安装方案。
控制器等电子设备基于对安装图某些位置的温度分析，发出打开/关闭阀门、打开/关闭泵组的命令，以选择冷却剂沿回路的最佳运动。因此，例如，如果超过冷却剂储存罐中的水温，控制器将停止其沿回路的运动，从而停止可能通过集热器排放到环境中的热量损失。
太阳能热水器的工作原理
在着手制造自制太阳能系统之前，值得研究工厂制造的太阳能集热器 - 空气和水的设计。前者用于直接空间加热，后者用作热水器或非冷冻冷却剂 - 防冻剂。
太阳能系统的主要元素是太阳能集热器本身，提供 3 个版本：
- 平板热水器。它是一个密封的盒子，与下方绝缘。内部有一个由金属片制成的热接收器（吸收器），其上固定有铜线圈。从上方，元素被坚固的玻璃封闭。
- 空气加热歧管的设计与之前的版本相似，只是由风扇泵送的空气在管道中循环，而不是冷却液。
- 管状真空收集器的装置与平面模型有根本的不同。该设备由耐用的玻璃烧瓶组成，其中放置了铜管。它们的末端连接到 2 条管线 - 供应和返回，空气从烧瓶中抽出。
添加。还有另一种类型的真空热水器，玻璃烧瓶是密封的，里面装满了一种在低温下蒸发的特殊物质。在蒸发过程中，气体吸收大量热量传递给水。在热交换过程中，物质再次凝结，流到烧瓶底部，如图所示。
直接加热真空管（左）和由液体蒸发/冷凝驱动的烧瓶的装置
所列类型的收集器使用将太阳辐射的热量（否则 - 日晒）直接传递到流动的液体或空气的原理。平板热水器的工作原理是这样的：
- 循环泵泵送的水或防冻液以 0.3-0.8 m / s 的速度通过铜热交换器（尽管室外淋浴也有重力模型）。
- 太阳的光线加热了吸水片和紧紧连接在上面的盘管。根据季节、一天中的时间和街道天气，流动冷却剂的温度会上升 15-80 度。
- 为了排除热损失，主体的底部和侧面用聚氨酯泡沫或挤塑聚苯乙烯泡沫绝缘。
- 透明的顶部玻璃具有 3 个功能：保护吸收器的选择性涂层，防止风吹过线圈，并形成保持热量的气密层。
- 热的冷却剂进入储罐-缓冲罐或间接加热锅炉的热交换器。
由于装置回路中的水温随季节和日子的变化而波动，太阳能集热器不能直接用于取暖和生活热水。从太阳接收的能量通过油箱的线圈 - 蓄能器（锅炉）转移到主冷却剂。
由于真空和每个烧瓶中的内部反射壁，管状设备的效率提高了。太阳光线自由地穿过无气层，用防冻液加热铜管，但热量无法克服真空向外散发，因此损失极小。另一部分辐射进入反射器并聚焦在吃水线上。据制造商称，安装效率达到80%。
当水箱中的水加热到合适的温度时，太阳能热交换器使用三通阀切换到水池
