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Uma abundância de luz solar e calor no verão, um desejo ou necessidade de obter economias reais em aquecimento e fornecimento de água quente fazem com que muitos artesãos criem e implementem em metal os projetos mais interessantes de coletores solares de água do ponto de vista deles..
Mas, como sempre, as pessoas inteligentes aconselham – antes de começar a criar um coletor solar de água com suas próprias mãos, familiarize-se com os projetos prontos incorporados na realidade. É difícil dizer se o objetivo principal foi alcançado e se foi obtido o efeito necessário da conversão do calor solar em água. Como regra, os mestres não têm informações sobre isso.
Portanto, antes de fabricar um coletor solar de água, analise e responda suas próprias perguntas simples:
- Quanta água quente é necessária e com que finalidade ela deve ser usada;
- Quais parâmetros do coletor solar de água satisfarão o consumidor;
- O dinheiro e o tempo gastos nas metas estabelecidas se justificam.
Metas e objetivos de fabricar um coletor solar de água ↑
Vale lembrar que, para o fluxo solar, a energia térmica máxima incidente é, em média, de 800 W / h por metro quadrado no verão. Para sistemas de aquecimento de água de uma casa ou apartamento moderno, isso claramente não é suficiente. Por exemplo, com uma área aquecida de 50m2 a demanda mínima de calor será de pelo menos 7-8 kW / h, dependendo da condição da caixa, o que significa que a 100% a eficiência do dispositivo exigirá pelo menos 10 m2 coletor solar.
Mas, como alternativa a um sistema de caldeira elétrica, um coletor solar de água irá puxar completamente. Desde que o sistema tenha um acumulador de calor e uma bomba de água.
Selecionamos o design de um coletor solar de água ↑
Como modelo de trabalho, usamos um projeto padrão e testado repetidamente usando um conjunto de tubos aquecidos paralelos. A pergunta mais difícil são os materiais. Entre as muitas opções para projetos amadores de água solar, você pode escolher o esquema mais adequado, desde que:
- O comprimento de um único tubo aquecido do tubo comum de entrada ao tubo de drenagem não deve exceder 70 cm para o esquema horizontal e 200 cm para a vertical. Tamanho obtido por seleção prática.
- O passo entre os tubos de aquecimento não deve exceder 10 diâmetros para cobre e 5 diâmetros para alumínio. Isso se deve principalmente à necessidade de coletar efetivamente o calor da superfície do absorvedor de blindagem térmica do calor solar. Com uma etapa mais alta, a remoção de calor piora e as perdas são aumentadas, com uma etapa menor, os custos de material aumentam sem um aumento significativo na eficiência do coletor de água.
- Completo com um coletor solar de água, é necessário conectar uma caldeira com um trocador de calor adicional interno e uma bomba com capacidade de 100-150 lch de água quente.
Muitas vezes, existem projetos de coletores de água usando uma variedade de trocadores de calor de geladeiras antigas e dispositivos similares. Esse trocador de calor, soldado em uma folha de cobre ou montado em uma proteção térmica, fornecerá no máximo meio litro de água fervente por hora em um dia ensolarado. É mais racional usar seu tubo de cobre para a fabricação de tubos coletores solares de água aquecidos..
O coletor solar de água exigirá uma certa quantidade de tubos de cobre, solda de fluxo e estanho-chumbo, chapa de cobre.
Para um coletor nas dimensões de 200x70cm é necessário:
- Tubos de cobre com um diâmetro de 12-15 mm – 4,2 m, o custo é estimado em 20-25 dólares.
- Tubos de cobre aquecidos, diâmetro 8mm – 30m, custo – 90dol;
- Folha de cobre, 100mm de largura e 1mm de espessura – 20m, preço – até 20dol;
- Solda POS-9 e fluxo de resina de álcool 300 e 100gr, respectivamente -5dol.
Conclusão: o custo médio dos materiais é estimado em 140-150 dólares., O que é aproximadamente comparável com os requisitos para o custo do projeto de um coletor de água da luz solar..
Fazemos um trocador de calor de um coletor solar de água ↑
Antes de soldar e montar, você precisará marcar e cortar o material. Os pontos de perfuração são marcados com um soco afiado.
Realizamos furos apenas em uma máquina de perfuração, removemos cuidadosamente as rebarbas.
Antes da montagem e solda, aquecemos os locais de solda com uma tocha de gás, processamos com fluxo e atendemos a todos os locais de solda com solda. Tubos finos e aquecidos estão esfarrapados ao longo de todo o comprimento em locais de fixação futura da tela do absorvedor.
No processo, os locais soldados são enrolados com um pano úmido para evitar o derretimento das junções devido ao superaquecimento do trocador de calor.
Pela segunda abordagem, recortamos tiras de cobre para formar uma folha contínua. Não tente soldar uma folha contínua, é mais difícil do que você pensa e exigirá equipamento especial.
Nas extremidades dos tubos subaquáticos e de saída, os acessórios são selados para prender os tubos que conectam o coletor solar à caldeira ou ao acumulador de calor da água.
Para excluir possíveis deformações no design do coletor, o trocador de calor pode ser colocado em uma caixa ou em uma estrutura articulada. Como regra, o fundo da caixa é revestido com um tapete de isolamento térmico e é adicionalmente soprado com espuma de construção.
Antes de montar na caixa, é necessário verificar o aperto da solda. Para fazer isso, conecte um dos acessórios com um bujão na fita de vedação. O segundo acessório é fornecido com a pressão de um compressor de construção ou automotivo. Cada junta da solda é revestida sequencialmente com água e sabão, como um teste de vazamento de gás. No caso de bolhas, o casamento deve ser soldado novamente.
Revestimento para coletor solar de água ↑
Um tópico separado é o revestimento, que geralmente é o trunfo para todos os vendedores de coletores solares de água, produção industrial. Para aplicar um revestimento completamente preto, utiliza verniz em aerossol e um pedaço de borracha. Antes de realizar o trabalho, a superfície do trocador de calor deve ser tratada com álcool ou acetona..
Todo o trabalho é feito ao ar livre, em um rascunho, usando um respirador. Antes de aplicar o revestimento, posicionamos o coletor de forma que os tubos aquecidos fiquem na vertical e acendam a borracha. Pulverize o verniz de forma consistente e, depois de um segundo, levamos a chama de borracha para uma distância que garante a deposição de fuligem em uma fina camada de verniz. É melhor executar o trabalho em várias passagens até obter um revestimento sólido de fuligem preto. Após a secagem final do verniz, o revestimento adere bem à superfície do cobre. Você pode aplicar uma segunda camada de verniz como um experimento, mas muitas vezes não é necessário.
O coletor de água acabado é montado em uma caixa e fechado com uma folha de policarbonato transparente. É melhor e mais leve que o vidro, não tem medo de sobrecargas térmicas da luz solar, choques, graças a uma película protetora especial, é mais durável em uso, mesmo ao sol. Mas, diferentemente do vidro mineral, o policarbonato tem um alto coeficiente de expansão térmica, cerca de 1m a magnitude da mudança é de 3mm. Portanto, a folha é fixada à superfície do coletor de água usando revestimentos e lavadoras especiais de compensação de calor, um selante resistente à radiação solar.
Antes de embalar hermeticamente o coletor no estojo na parte inferior, você pode colocar alguns sacos de gel de sílica ou absorvedores da marca de umidade e vapor de água.
