Kolektor surya udara mandiri yang kuat. Kolektor surya di udara

Ketika berbicara tentang kolektor surya, pertama-tama, asosiasi muncul dengan model datar atau vakum yang sudah dikenal. Energi matahari ditransfer ke mereka melalui air atau antibeku, dengan kata lain, cairan pendingin. Pengumpul cairan seperti itu telah muncul di banyak rumah dan tidak lagi menimbulkan kejutan. Namun selain pengumpul cairan, ada jenis pengumpul lain yang lebih jarang ditemukan, meskipun dalam beberapa situasi tidak kalah efektifnya. Ini adalah kolektor surya di udara.

Fitur dan Aplikasi

Perbedaan utamanya dari versi cair adalah cairan pendingin, yang perannya dimainkan oleh udara atmosfer biasa. Intinya, kolektor semacam itu adalah panel bergaris datar (seringkali berlubang) atau sistem pipa yang terbuat dari logam penghantar panas (namun, terkadang plastik digunakan). Dalam kolektor seperti itu, udara dipanaskan karena kontak langsung dengan logam, dan ribbing diperlukan untuk meningkatkan perpindahan panas. Seluruh sistem harus diisolasi secara termal. Pengumpul udara ditempatkan pada dinding selatan rumah, dan sirkulasi udara dapat alami, konvektif, atau paksa (menggunakan kipas angin).

Ini beroperasi pada suhu yang jauh lebih rendah daripada model cair. Jadi, dalam tata surya konvensional, suhu pada kolektor harus lebih dari 45-50°C; untuk sistem udara, 25-30°C sudah cukup. Hasilnya, kehilangan panas berkurang dan efisiensi keseluruhan meningkat. Namun, karena konduktivitas termal udara cukup rendah, kolektor tersebut digunakan sangat terbatas.

Ini digunakan terutama di pabrik dehumidifikasi (di bidang pertanian), dalam sistem pemanas udara dan kompleks pemulihan udara dalam ruangan. Artinya, sistem seperti ini tidak dapat dianggap sebagai alternatif penuh terhadap pengumpul cairan, namun sistem tersebut mungkin dapat mengurangi biaya utilitas secara keseluruhan.

Keuntungan dan kerugian

Seperti sistem lainnya, kolektor surya udara mempunyai kelebihan dan kekurangan.

Keuntungan dari kolektor udara:

• Kesederhanaan desain;
• Biaya minimal;
• Efisiensi dalam sistem pengeringan udara.

Kerugiannya termasuk efisiensinya yang agak rendah, ketidakmampuan menggunakannya untuk memanaskan air, dan dimensi kolektor itu sendiri yang cukup signifikan (karena kapasitas panas spesifik yang rendah dan kepadatan udara yang rendah).

Untuk meningkatkan efisiensi sistem tersebut, sistem tersebut sering kali diintegrasikan ke dalam dinding bangunan pertanian pada tahap desain

Pembuatan DIY

Karena kolektor udara surya memiliki desain yang sangat sederhana, membuatnya sendiri tidaklah terlalu sulit. Untuk ini, bahan yang paling umum tersedia dan sarana yang tersedia digunakan (bahkan ada yang membuat pengumpul seperti itu dari kaleng aluminium). Namun, kita harus ingat bahwa sistem seperti itu berukuran sangat besar karena karakteristik pendingin udara, sehingga untuk mendapatkan efek yang nyata, Anda perlu merakit produk dengan ukuran yang cukup besar (seringkali sepanjang dinding).

Kolektor pipa pembuangan

Lebih baik membuat pemanas surya di seluruh dinding rumah. Pada periode musim semi-musim gugur, ini akan membantu menghemat sumber daya energi secara signifikan. Dengan mempertimbangkan dimensi perangkat, bahan juga dipilih.

Untuk bingkai:

• Papan tebalnya sekitar 30-40 mm;
• Kayu lapis tahan lembab (untuk dinding belakang) dengan tebal sekitar 8-10 mm.

Untuk penyerap:

• Pipa pembuangan terbuat dari aluminium (sebaiknya berbentuk persegi panjang);
• Lembaran aluminium tipis;
• Klem pemasangan.

Anda juga membutuhkan wol mineral untuk mengisolasi dinding belakang rumah dan busa polistiren untuk mengisolasi permukaan samping.

Kolektor surya tersebut dirakit sebagai berikut. Pertama-tama, kotak kayu dengan dimensi tertentu dibuat (dalam bentuk kotak terbuka), yang kedalamannya beberapa sentimeter lebih besar dari tinggi dinding pipa. Kemudian dinding belakang dan permukaan samping diisolasi dengan andal, dan selembar aluminium tipis diletakkan di atas lapisan wol mineral, di mana pipa-pipa tersebut dipasang dengan klem pemasangan. Untuk fiksasi yang lebih baik dan untuk menjamin sirkulasi udara, pipa harus diletakkan sedemikian rupa sehingga pada salah satu sisi badannya berjarak kurang lebih 20 cm dari ujung.Tepi pipa harus diikat bukan dengan klem, tetapi dengan sekat kayu di dalamnya. dimana potongan yang sesuai akan dibuat.

Karena saluran masuk dan keluar kolektor ini akan ditempatkan di satu sisi, harus ada beberapa partisi kayu di rumah di ujung yang berlawanan untuk memisahkan aliran udara. Setelah perakitan, kolektor dicat dengan cat hitam, dan polikarbonat seluler dapat digunakan sebagai panel depan.

Perlu diingat bahwa produk jadi sangat berat, sehingga diperlukan beberapa orang untuk memasangnya. Letaknya di sisi selatan rumah dengan penyangga yang stabil. Kolektor terhubung ke sistem ventilasi rumah melalui saluran udara terisolasi, dan kipas saluran digunakan untuk mengalirkan udara ke ruangan.

Ini adalah versi manifold udara yang lebih sederhana. Anda dapat melakukannya sendiri dengan lebih cepat. Dengan cara yang sama, sebuah kotak kayu dengan dimensi yang diperlukan dibuat, kemudian balok berukuran sekitar 40x40 mm diletakkan di sepanjang dinding belakang, dan lapisan wol mineral diletakkan di bagian bawah. Satu-satunya hal adalah Anda perlu membuat lubang keluar di bagian bawah. Kemudian selembar papan bergelombang dengan profil rusuk tinggi diletakkan di atas balok dan dicat dengan cat hitam (jika lembaran itu sendiri memiliki warna berbeda). Selanjutnya, perforasi dibuat pada lembaran bergelombang untuk aliran udara.

Seluruh struktur juga dapat dilapisi dengan polikarbonat untuk meningkatkan suhu pemanasan penyerap, namun perlu disediakan saluran masuk untuk pemasukan udara dingin. Kipas kecil harus ditempatkan di stopkontak.

Kolektor buatan sendiri seperti itu memberikan peningkatan suhu yang tidak terlalu signifikan (biasanya pada hari yang cerah, pemanasannya sekitar 28°C dibandingkan dengan udara luar). Namun, hal ini dapat meningkatkan iklim mikro dalam ruangan secara signifikan, karena memberikan aliran udara panas segar yang konstan.

Semua orang suka berjemur di bawah sinar matahari di musim panas. Namun hanya sedikit orang yang tahu bahwa di musim dingin matahari juga bisa menghangatkan. Untuk melakukan ini, Anda hanya perlu menggunakan energi matahari dengan benar. Dan teknologi modern memungkinkan hal ini dilakukan.

Kolektor surya di udara- asisten terbaik dalam hal ini. Ini menghangatkan udara yang melewatinya, sambil bekerja sepenuhnya secara mandiri. Dan yang terpenting, tidak mempedulikan pembacaan termometer, efektif bahkan dalam cuaca dingin, menciptakan kondisi nyaman di dalam ruangan.

Prinsip pengoperasian kolektor surya

Elemen peka cahaya dengan sifat fotolistrik menyalakan kipas yang menarik udara dari jalan. Sepanjang jalan, udara melewati filter, yang kemudian dihangatkan dan dibersihkan. Alhasil ruangan selalu kering dan hangat.

Manifold udara memungkinkan:

menjaga kelembaban dalam ruangan yang optimal;

menghilangkan jamur dan jamur pada dinding, lantai dan langit-langit;

menjaga suhu ruangan yang nyaman;

memenuhi ruangan dengan udara segar, dan karenanya oksigen.

Panel kecil memungkinkan Anda menjaga iklim mikro yang nyaman di ruangan besar. Oleh karena itu, sangat bermanfaat menggunakan kolektor surya udara untuk memanaskan rumah. Hal ini secara signifikan menghemat uang untuk membayar tagihan pasokan listrik terpusat.

Keuntungan ventilasi dan pemanasan menggunakan energi matahari:

Sistem ini bekerja sepenuhnya secara mandiri. Kipas angin dihidupkan oleh listrik yang dihasilkan oleh matahari, sirkulasi udara terjadi tanpa partisipasi perangkat tambahan.

Energi surya gratis, ramah lingkungan, dan dapat diakses oleh semua orang.

Biaya pemanasan berkurang, dan dalam beberapa kasus bahkan memungkinkan Anda untuk mematikan pemanas sentral sama sekali. Setelah sistem membayar sendiri (sekitar 3-4 tahun), sistem mulai bekerja secara gratis, tanpa membuang sumber daya apa pun kecuali radiasi matahari.

Siapa pun dapat membeli kolektor surya udara, tidak memerlukan biaya finansial yang besar.

Untuk menjaga suasana nyaman dalam sebuah rumah keluarga tunggal, cukup satu panel kecil yang dipasang pada dinding selatan bangunan.

Metode penggunaan energi matahari ini telah digunakan secara aktif di Eropa selama beberapa dekade. Negara-negara paling maju di bidang energi surya (Jerman, Prancis) menggunakan pengumpul udara dalam skala industri: untuk menjaga kelembaban udara yang diperlukan di gudang dengan produk dan bengkel, untuk ventilasi tempat; petani menggunakan teknologi untuk menciptakan iklim optimal di lumbung dan lumbung.

Area paling populer untuk menggunakan pengumpul udara di Rusia adalah:

ventilasi dan pemanas rumah pribadi;

ventilasi pemandian dan pemandian;

menjaga kelembaban yang dibutuhkan di taman musim dingin dan rumah kaca.

Sekarang di pasar Rusia terdapat banyak pilihan pengumpul udara dari produsen dalam dan luar negeri. Berbagai macam model memungkinkan Anda memilih sistem yang paling memenuhi kebutuhan individu setiap pembeli, yang akan bekerja secara efektif dalam kondisinya.

Jika Anda memiliki pertanyaan tambahan tentang pemanas tenaga surya dan pasokan air panas, silakan hubungi kurator arah “kolektor, pompa panas”, Vladimir: ponsel: Soldatov9

Kolektor surya, tidak seperti baterai surya, tidak mengumpulkan energi matahari, tetapi langsung menggunakannya untuk isolasi. Mereka dibuat tidak hanya di pabrik, tetapi juga dengan tangan Anda sendiri, dari berbagai bahan, misalnya dari kaleng bir.

Kolektor surya udara dipasang di fasad selatan rumah

Kolektor surya udara adalah salah satu perangkat paling sederhana. Karyanya didasarkan pada prinsip-prinsip yang kita semua kenal sejak kecil.

Efek rumah kaca. Sinar matahari leluasa menembus lapisan transparan, baik itu kaca, polikarbonat atau yang lainnya. Namun panas yang mereka bawa tidak bisa lepas dari ruang tertutup. Inilah sebabnya mengapa rumah kaca dibangun. Udara hangat lebih ringan. Udara panas selalu naik, dan udara dingin turun ke lantai. Karena alasan inilah pemanas ditempatkan di bagian bawah.

Ini adalah dua prinsip utama yang mendasari pengoperasian kolektor surya udara untuk sebuah rumah.

Apa itu?

Pengumpul udara memanaskan udara untuk pemanasan menggunakan energi sinar matahari. Biasanya desainnya sederhana dengan menggunakan penyerap datar. Pengumpul udara digunakan untuk memanaskan ruangan atau mengeringkan makanan bahkan di Siberia.

Kolektor surya udara untuk rumah terdiri dari panel penyerap, tabung tempat udara bersirkulasi, dan kipas yang bertanggung jawab atas pergerakan massa udara. Tentunya semua itu perlu dilekatkan pada ruangan yang membutuhkan pemanas.

Anda juga bisa menggunakan pipa untuk membuat sistem pemanas seluruh rumah, jika kolektornya cukup kuat.

Panel serapan terdiri dari penyerap, lapisan pelindung transparan (misalnya polikarbonat) dan insulasi termal. Semua ini ditempatkan di dalam sebuah kotak, yang dinding belakang dan sampingnya ditutupi dengan lapisan isolasi termal yang tebal. Hal ini diperlukan untuk menahan panas untuk pemanasan.

Kemudian lembaran penyerap dipasang. Biasanya terbuat dari tembaga atau aluminium dan dilapisi dengan lapisan selektif yang membantu menghasilkan lebih banyak energi. Untuk kain penyerap, yang utama adalah konduktivitas termal struktur.

Lapisan transparan ditempatkan di atasnya, yang seharusnya melindungi penyerap dari kondisi cuaca dan berbagai pengaruh. Tentu saja, pilihan terbaik adalah jendela berlapis ganda. Ada banyak pilihan yang lebih murah, tetapi jendela berlapis ganda akan memberikan efisiensi maksimum, yang memungkinkan pemanasan bahkan di Siberia.

Meski keunggulan polikarbonat tidak bisa dipungkiri. Banyak orang memilih pelapis polikarbonat. Harganya lebih murah, tetapi tidak kalah dengan pilihan terbaik.

Udara dapat bergerak melalui penyerap karena adanya sirkulasi alami (pemanasan, pendinginan).

Namun terkadang dalam kasus seperti itu udara bergerak terlalu lambat dan sebagian besar panas yang terakumulasi masuk ke atmosfer alih-alih memanaskan rumah, maka Anda dapat menambahkan beberapa pipa.

Ini tidak ekonomis, jadi dalam kasus seperti itu kipas dihubungkan ke sistem, mungkin menggunakan pipa. Ini menggerakkan udara lebih cepat dan semua energi yang dihasilkan ditransfer ke sistem pemanas. Namun dalam kasus ini, diperlukan biaya tambahan - kipas angin mengkonsumsi listrik. Biasanya, kolektor surya semacam itu hanya dipasang di atap atau dinding bangunan, sehingga meningkatkan efisiensinya (faktor efisiensi).

Namun kita tidak boleh lupa bahwa udara menghantarkan panas jauh lebih buruk daripada cairan. Oleh karena itu, efisiensi pengumpul udara akan jauh lebih rendah dibandingkan dengan opsi pemanas datar. Udara paling baik diarahkan antara pelat penyerap dan isolasi termal, tanpa pipa. Lapisan pelindung transparan yang ditempatkan di bagian depan menyebabkan kehilangan panas yang besar. Benar, ini tidak berlaku untuk polikarbonat. Namun jika Anda tidak perlu memanaskan udara lebih dari 17 derajat (dibandingkan dengan lingkungan), maka Anda dapat mengedarkannya di kedua sisi kanvas. Namun jika lingkungannya terlalu dingin, seperti di Siberia, akibatnya akan lebih buruk. Jika air manifold berkualitas baik maka bisa bertahan hingga 20 tahun.

Jenis pengumpul udara

Jenis kolektor surya udara tergantung dari mana udara tersebut berasal. Jika memasuki ruangan dari luar, dan sepanjang jalan dipanaskan, maka ini adalah sistem ventilasi. Jika udara pemanas diambil dari dalam ruangan itu sendiri dan kemudian dikembalikan ke dalam, maka ini adalah opsi resirkulasi.

Sistem ventilasi untuk pemanas kini digunakan di toko sayur, bengkel, kandang ayam, dan sejenisnya. Artinya, di mana pun Anda membutuhkan akses konstan ke udara segar.

Dan sistem resirkulasi sudah kita kenal sejak zaman dahulu. Contoh paling sederhana adalah perapian atau kompor dengan saluran udara untuk pemanas. Dalam versi modern, ini adalah boiler pemanas yang terpasang pada sistem ventilasi. Namun kolektor surya harganya jauh lebih murah dibandingkan opsi di atas, termasuk sistem pemanas air.

Pemanasan musim dingin DIY

Terkadang perlu mengatur pemanasan kandang ayam atau bangunan tambahan lainnya di musim dingin. Tetapi memasang kompor pemanas terlalu mahal, biayanya tidak akan terbayar sendiri. Oleh karena itu, banyak orang memilih pengumpul udara untuk memanaskan kandang ayam, ini adalah skema yang bagus. Anda dapat membuat perangkat seperti itu dengan tangan Anda sendiri.

Kolektor udara surya DIY untuk memanaskan kandang ayam

Ini adalah desain yang lebih mahal dan efisien daripada, misalnya, kolektor kaleng bir, Anda harus berusaha keras.

Perangkat seperti itu mudah dibuat, praktis tidak ada biaya perawatan, dan kolektornya sangat nyaman digunakan. Yang utama dipasang di dinding kandang ayam, maka efisiensinya akan jauh lebih tinggi, dan buatlah lapisan pelindung dari polikarbonat.

Tentu saja, kolektor surya tidak menyediakan pemanas pada hari-hari yang suram. Namun bahkan di musim dingin, matahari sangat sering muncul, dan pada akhir musim gugur dan awal musim semi, ketika bangunan perlu dipanaskan, terdapat banyak sinar matahari. Jika perlu, kolektor semacam itu dapat menjaga iklim dalam ruangan yang menyenangkan bahkan pada suhu di bawah nol derajat.

Desain pengumpul udara untuk rumah sederhana saja. Di bagian bawah Anda perlu membuat lubang dengan tangan Anda sendiri di mana udara akan mengalir dari ruangan untuk pemanasan. Ada jaring di dalam kolektor yang memanas dan melepaskan panas ke udara. Kemudian melalui lubang atas aliran kembali ke ruangan lagi.

Teknologi

Kanvas harus selalu dipasang di sisi selatan. Ukuran kolektor dipilih agar dapat memanaskan ruangan dengan baik. Artinya, Anda perlu memperhitungkan dimensi, diagram memungkinkan perbedaannya. Tentu saja, ini juga tergantung pada ukuran tembok selatan dan jumlah uang.

Balok kayu berukuran 150 x 50 mm untuk pembuatan rangka pengumpul udara

Pertama kita membuat bingkai perangkat. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan balok berukuran 150 kali 50 mm. Prinsipnya bagian atasnya bisa dibuat dari kayu berukuran 200 kali 50 mm, maka akan diperoleh visor. Di tengah bingkai, lebih baik membuat tumpang tindih tambahan atau bahkan beberapa, tergantung ukuran bingkai. Hal ini akan meningkatkan kekuatan struktur. Jika Anda berencana menggunakan jendela berlapis ganda sebagai lapisan pelindung, maka rangka harus diperkuat.

Bingkai harus terpasang erat ke dinding rumah dengan tangan Anda sendiri dan semua celah di antara keduanya harus diisolasi dengan busa. Rumah kolektor surya di udara harus disegel.

Kemudian Anda perlu membuat lubang di bagian atas dan bawah dinding di dalam bingkai untuk pertukaran udara. Jika dindingnya terbuat dari papan atau bahan sejenisnya akan mudah, tetapi jika dindingnya terbuat dari batu bata akan lebih sulit. Namun tetap saja hal ini harus dilakukan dengan hati-hati.

Dalam kolektor surya udara, peran penyerap dimainkan oleh jaring logam. Ini bisa berupa jaring, seperti kelambu, hanya terbuat dari logam, tetapi hasil yang jauh lebih baik diperoleh dari logam yang diperluas atau lembaran berlubang.

Aluminium memiliki konduktivitas termal yang tinggi, sehingga paling cocok. Selain itu, semakin besar area yang mampu menerima energi, semakin baik pula hasil akhirnya. Sayangnya, karena harganya yang mahal, hanya sedikit orang yang mampu membelinya, sehingga biasanya mereka puas dengan jaring logam.

Permukaannya harus dilapisi cat hitam, hal ini akan meningkatkan kemampuan selektif penyerap.

Penting untuk memasang katup pada bukaan atas di mana udara hangat akan masuk ke dalam ruangan, ini mudah dilakukan dengan tangan Anda sendiri. Jika tidak, pada cuaca mendung, udara dingin akan masuk dari kolektor.

Sepotong polietilen yang tidak terlalu padat cocok sebagai katup. Itu hanya dipasang pada tepi atas dan udara hangat akan mampu mengangkatnya, tetapi udara dingin tidak akan masuk.

Anda perlu memasang jaring halus, sebaiknya nilon, di lubang bawah. Ini akan melindungi kolektor dari masuknya debu, jadi lebih baik memasang beberapa lapisan. Debu tidak boleh masuk ke dalam kolektor, karena akan menempel pada kaca pelindung dan menurunkan efisiensi perangkat.

Jaring nilon perlu diganti dari waktu ke waktu dengan tangan Anda sendiri, karena akan tersumbat oleh debu dan tidak lagi memungkinkan udara masuk. Anda juga dapat menghapusnya sesekali.

Maka Anda perlu memasang lapisan pelindung transparan. Ini bisa berupa kaca tempered, berbagai jenis polikarbonat, batu tulis transparan, kaca ganda atau yang lainnya. Hal utama adalah jangan lupa bahwa kotak kolektor surya harus tertutup rapat dan semua retakan harus ditutup rapat. Jendela berlapis ganda adalah yang terbaik, tetapi harganya jauh lebih mahal, namun ada berbagai jenis polikarbonat yang lebih terjangkau.

Dengan menggunakan skema ini, Anda dapat melakukannya sendiri dengan memanaskan kandang ayam atau bangunan tambahan lainnya.

Secara terpisah, kita perlu mengingat sistem SolarVenti. Ini adalah pengumpul udara yang bekerja berdasarkan prinsip ventilasi. Ini digunakan di ruangan di mana pengap atau jamur dapat terbentuk. Misalnya basement, garasi, cottage, gudang konstruksi, perahu, teras, bangunan tempat tinggal dan sejenisnya.

Ciri khas sistem SolarVenti adalah kipas tidak memerlukan catu daya tambahan, dan peredamnya dilindungi menggunakan polikarbonat.

Seperti pada kolektor konvensional, penyerap di SolarVenti mengumpulkan energi dari sinar matahari, namun kemudian fotosel yang ada di dalamnya ikut beraksi. Ini mengubahnya menjadi listrik, yang menyalakan kipas angin. Artinya, pengoperasian kipas pun terjadi berkat energi matahari.

Udara segar masuk melalui banyak lubang kecil di dinding belakang tanpa bantuan pipa. Hal ini memastikan sirkulasi yang diperlukan. Terdapat juga filter yang mencegah kotoran masuk ke dalam SolarVenti. Dan kolektor seperti itu menggunakan panas dinding untuk meningkatkan kinerja pemanasan rumah. Biasanya beberapa jenis polikarbonat digunakan sebagai lapisan pelindung.

Kolektor jendela

Bagi yang tidak ingin membuat bangunan masif, tersedia air collector yang bisa dipasang langsung pada jendela berlapis ganda. Bahkan seorang wanita dapat menghapusnya dengan tangannya sendiri, dan tanpa banyak usaha. Kolektor seperti itu akan memberikan pemanas ke rumah melalui jendela berlapis ganda. Omong-omong, ini adalah sistem yang lebih efisien daripada pengumpul kaleng bir.

Itu terbuat dari aluminium - ini mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi perangkat. Rangkanya terbuat dari dua rangka alumunium. Anda dapat memasangnya ke jendela berlapis ganda dengan tangan Anda sendiri dengan cara yang sama seperti memasang kelambu.

Dinding belakang terbuat dari lembaran alumunium dengan ketebalan sedang sehingga tidak kusut. Untuk mengalirkan udara di dinding belakang, Anda perlu membuat dua baris lubang di bagian atas dan bawah. Udara dingin akan masuk ke bagian bawah, dan udara hangat akan keluar dari bagian atas. Lembaran aluminium harus dipasang dengan tangan Anda sendiri menggunakan pita aluminium, dipasang di semua sudut dan di tengah.

Untuk memperkuat dinding belakang, Anda dapat memasang profil aluminium dengan paku keling di tengahnya.

Penyerapnya dapat dibuat dari kertas timah hitam tipis, yang digunakan oleh fotografer. Benar, sulit menemukannya dan harganya tidak murah. Oleh karena itu, banyak yang memilih opsi yang lebih praktis - lembaran aluminium yang sangat tipis, dicat hitam.

Penyerap harus memiliki dimensi yang sama dengan dinding belakang. Jika dipasang ke bodi dengan pita aluminium, Anda dapat memasang bingkai kedua di atasnya. Seluruh struktur harus diamankan lagi di atasnya dengan pita aluminium.

Di atas bingkai kedua, Anda perlu menempelkan selotip dua sisi di sekelilingnya. Lapisan pelindung transparan akan dipasang di sini. Bungkus menyusut adalah yang terbaik. Jangan lupa, harus kencang. Badan kolektor harus disegel, seperti jendela berlapis ganda. Sayangnya, polikarbonat tidak dapat digunakan di sini.

Setelah itu, pengumpul udara dapat dipasang pada jendela berlapis ganda. Jendela harus menghadap ke selatan. Tentu saja, Anda juga dapat memasang Velcro dan merekatkan kolektor langsung ke unit kaca. Ini adalah masalah pilihan, tetapi dalam hal ini perlu untuk memastikan aliran udara hangat di dalam menggunakan pipa.

Kolektor surya udara terbuat dari kaleng bir

Anda juga bisa membuat manifold udara dari kaleng bir. Kolektor yang terbuat dari kaleng akan kurang efisien, beberapa joule.Pada skema ini, generator panas dibuat dari kaleng.

Keunggulan utama kolektor surya udara berbahan kaleng adalah tersedianya bahan khususnya kaleng yang sama.

Anda dapat membeli manifold udara dari produsennya atau membuatnya sendiri. Seperti yang Anda lihat, pengumpul seperti itu tersedia untuk semua orang, karena siapa pun dapat membuat pengumpul udara dari kaleng.

Kolektor udara surya (Gbr. 1) mendapatkan semakin banyak pendukung. Ini adalah solusi yang membuka peluang bagus dengan biaya yang relatif sedikit untuk memperbaiki suasana di dalam ruangan. Mereka benar-benar layak mendapat perhatian lebih.

Kolektor udara surya, dalam kaitannya dengan rumah tangga pribadi, menjalankan tiga fungsi. Yang pertama adalah pemanasan tambahan ruangan. Yang kedua adalah ventilasi dan penyaringan udara dalam ruangan. Yang ketiga adalah dehumidifikasi ruangan selama pemanasan berkala dalam cuaca dingin.

Praktis tidak ada batasan dalam pengoperasian pengumpul udara surya - tidak diperlukan listrik atau gas, udara sebagai pendingin tidak mendidih atau membeku. Tidak ada yang namanya “stagnasi tata surya” seperti pada pengumpul cairan.

Pemanasan cepat udara di dalam ruangan hingga suhu yang diinginkan juga merupakan salah satu fitur pengumpul udara surya. Terlepas dari kenyataan bahwa udara memiliki konduktivitas termal 28 kali lebih rendah dan kapasitas panas spesifik 4 kali lebih rendah daripada air, udara bersifat mobile sebagai pendingin dan diatur dengan baik (dalam suhu dan kuantitas). Udara memastikan perubahan suhu yang cepat dan distribusi panas yang lebih merata di dalam ruangan. Ini aman dari kebakaran. Udara panas dapat didistribusikan melalui saluran sistem ventilasi yang ada.

Prinsip operasi.

Solar air collector (SAC) merupakan suatu alat penyerap panas yang menggunakan udara sebagai fluida kerja (pendingin) dan radiasi matahari sebagai sumber panas. Udara dingin masuk ke sistem saluran, dipanaskan melalui kontak dengan permukaan penyerap, dipanaskan oleh panas matahari, dan kemudian masuk ke ruangan berpemanas.

Kolektor udara surya dibagi menjadi tiga kelompok utama menurut sistem sirkulasi udaranya: sirkulasi/resirkulasi internal(udara dingin diambil ke dalam ruangan berpemanas) (Gbr. 2b), sirkulasi eksternal(udara dingin diambil dari jalan) (Gbr. 2a), sirkulasi gabungan(udara dingin dapat diambil dari kedua sumber secara bergantian atau bersamaan) (Gbr. 2c).

Menurut metode pengorganisasian aliran panas pada kolektor udara surya, perangkat ini dibagi menjadi dua jenis: dengan sirkulasi alami(tipe pasif) dan dengan sirkulasi paksa(tipe aktif). Pada tipe pertama, hukum konveksi dan gravitasi berlaku dalam organisasi pergerakan udara, pada tipe kedua, pergerakan udara dilakukan dengan menggunakan kipas angin.

Pada kolektor udara surya modern, panel fotovoltaik (surya) mini dipasang, yang darinya kipas DC 12V/12W diberi daya. Hal ini mengurangi bahaya kebakaran pada sistem hingga nol, dibandingkan dengan menyalakan kipas dari jaringan rumah 220V.

Perangkat.

Kolektor udara surya yang dijual di pasaran di Rusia adalah perangkat berbentuk kotak datar (mirip dengan pengumpul air datar) yang terdiri dari: rangka aluminium, kaca depan bening, penyerap (pelat logam dicat hitam atau biru tua, terkadang bergelombang dan/atau atau berlubang), saluran kotak, insulasi (papan kaca atau wol basal), dinding belakang plastik, kipas angin, panel fotovoltaik mini, katup periksa udara, sakelar dan kabel, unit pembuangan dan pengencang (Gbr. 3).

Tujuan.

Fungsi solar air collector yang pertama adalah untuk memanaskan ruangan. Udara dingin yang terletak di bagian bawah ruangan atau di luar memasuki kolektor, kemudian dipanaskan dan dikembalikan ke ruangan melalui unit pembuangan atas (Gbr. 4).

Bersamaan dengan memanaskan ruangan menggunakan udara luar, pengumpul udara surya melakukan fungsi kedua - ventilasi ruangan dan aliran udara segar. Filter dipasang di saluran keluar saluran udara kolektor ke dalam ruangan, bahkan dalam mode resirkulasi, udara di dalam ruangan dapat dimurnikan.

Sekarang mari kita lihat fungsi ketiga dari pengumpul udara surya, itulah sebabnya penghuni musim panas dan pemilik bangunan lain di mana mereka tidak tinggal secara permanen menyukainya.

Kolektor udara surya mencegah kelembapan di ruangan tempat sistem pemanas beroperasi secara berkala. Masalah ini tidak dapat diatasi hanya dengan ventilasi ruangan, karena kelembapan udara dingin lebih tinggi dan sifat penyerapan kelembapannya lebih rendah. Lihat saja Mollier Psychometric Chart dan kita akan melihat bahwa ketika pengumpul udara mengambil udara dari jalan dengan suhu -10°C dan kelembaban 70%, ia memanaskan udara sebesar 15°C-40°C, bahkan hingga suhu +10°C, maka kelembapan udara ini berkurang menjadi 15%, dan sifat penyerapan air dari udara yang disuplai ke ruangan meningkat 7-9 kali lipat (Gbr. 5).

Oleh karena itu, SVK melindungi rumah dari munculnya jamur, bau tidak sedap, pembekuan dan, karenanya, kerusakan dini pada elemen struktur lembab.

Fungsi kolektor surya udara ini juga sangat relevan untuk pemandian (Gbr. 6) dan kolam renang dalam ruangan (Gbr. 7).

Perlu disebutkan satu lagi fungsi kolektor surya udara, yang tidak terlalu relevan untuk rumah tangga pribadi di garis lintang kita, tapi tetap saja.

Selain menghasilkan panas, pengumpul udara surya dapat melakukan fungsi penghalang dan pelindung panas.

Dalam hal ini kolektor menempati seluruh permukaan dinding atau atap. Permukaan luar kolektor dan dinding bangunan membentuk fasad cangkang ganda. Dengan cara ini, Anda dapat “menutupi” dinding, atap, dan elemen bangunan yang miring (Gbr. 8).

Bagian luar dari fasad semacam itu, di satu sisi, berfungsi sebagai penghalang (melindungi bagian dalam - yaitu, dinding bangunan sebenarnya agar tidak basah), di sisi lain, merupakan permukaan penyerap panas yang mentransmisikan panas dengan baik ke bagian dalamnya. Biasanya dibuat bergelombang dengan perforasi halus.

Fasad cangkang ganda ini dibagi menjadi beberapa bagian vertikal di dalamnya. Permukaan luar fasad dipanaskan oleh panas matahari dan memindahkan panas ini ke udara antara dinding luar dan dalam. Udara panas secara aktif naik ke atas, lalu dibawa ke dalam ruangan untuk memanaskan bangunan. Seringkali, seperti pada pengumpul udara tenaga surya konvensional, udara panas digunakan di sini dalam kombinasi dengan sistem ventilasi - secara langsung atau tidak langsung. Meningkatnya aliran udara panas di rongga fasad cangkang ganda secara bersamaan mengeringkan dinding bangunan dan meningkatkan karakteristik isolasi termalnya.

Properti ini sangat dihargai di negara-negara dengan iklim dingin dan/atau lembab. Kolektor udara surya tipe “dinding surya” tidak banyak digunakan untuk memanaskan atau memanaskan udara dalam sistem ventilasi, melainkan melakukan fungsi hemat energi.

Di negara kita, pengumpul udara surya individu di area kecil telah tersebar luas dalam penerapannya pada objek musiman, dikunjungi secara berkala dan oleh karena itu tidak terus-menerus dipanaskan: dacha, pemandian, garasi, bengkel, studio, gudang.

Di akhir teks, perlu dijelaskan sedikit tentang kelemahan kolektor udara surya:

• Kolektor surya di udara hanya bekerja jika ada matahari; efisiensinya pada hari berawan akan menjadi nol.
• pada suhu rendah, bahkan pada hari yang cerah, lebih baik mengalihkan kolektor ke mode sirkulasi internal.
• Saat memasang kolektor, perlu mengebor satu atau dua lubang besar di dinding penahan beban atau di atap (tergantung lokasi pemasangan).

Gambar 9 Contoh berbagai pilihan pemasangan kolektor pada dinding rumah.

Namun, dengan menggunakan kolektor surya di udara, kita dapat menyelesaikan masalah berikut (Gbr. 9):

• Ventilasi dan penyaringan udara dalam ruangan.
• Mempertahankan suasana kering di ruangan yang pemanasnya tidak terus-menerus berjalan.
• Pemanas ruangan tambahan.

Matahari adalah sumber energi yang kuat yang telah dipelajari manusia untuk digunakan untuk kebutuhan mereka. Contoh paling sederhana bagaimana sinar matahari dapat dimanfaatkan dengan baik adalah wadah shower yang dicat hitam. Desain yang lebih kompleks dan fungsional yang bisa Anda buat sendiri adalah kolektor surya udara. Dengan bantuan peralatan tersebut Anda tidak hanya bisa memanaskan air, tetapi juga memanaskan rumah Anda.

Memanaskan rumah menggunakan kolektor surya bukan satu-satunya fungsinya

Prinsip operasi

Semua kolektor surya bekerja dengan prinsip yang sama: Energi dari sinar ultraviolet diubah menjadi panas. Elemen struktural utama adalah kolektor, di dalamnya terdapat tabung tipis dengan cairan pendingin. Antibeku atau air biasanya digunakan sebagai yang terakhir.

Pendingin bergerak melalui tabung dan memanas di bawah pengaruh sinar matahari. Ini bersirkulasi melalui tabung di dalam tangki yang berisi air. Saat volume utama cairan memanas, cairan pendingin menjadi dingin, dan karena itu, ia bersirkulasi melalui pipa. Prinsipnya mirip dengan cara kerja sistem pendingin pada mobil: panas berlebih dikeluarkan dari mesin dan digunakan, misalnya untuk menjaga suhu di dalam kabin.

Perbedaan antara kolektor udara-surya dan sistem pendingin pada mobil adalah sebagai berikut: panas tidak begitu saja berpindah dari satu tempat ke tempat lain, tetapi melakukan fungsi tertentu. Setiap tahun kolektor surya semakin tersebar luas, dan para ilmuwan yakin bahwa perangkat ini adalah masa depan.

Kemungkinan besar, panel surya akan segera ada di setiap rumah pribadi

Fakta menarik yang menunjukkan bahwa sinar matahari akan segera digunakan dimana-mana sebagai sumber energi:

• kolektor surya udara untuk memanaskan rumah relatif sederhana dan dapat dibuat dengan tangan;
• energi yang dihasilkan dapat diakumulasikan dan diarahkan untuk berbagai kebutuhan;
• panas tidak perlu diangkut, tetapi digunakan di tempat yang sama di mana panas itu diterima;
• proses mengubah energi matahari menjadi panas tidak berbahaya bagi lingkungan;
• kolektor tidak memerlukan perawatan yang mahal, perawatannya minimal;
• Energi matahari tidak ada habisnya dan hampir gratis.

Namun sumber panas ini juga memiliki kekurangan. Salah satunya adalah ketidakmampuan menerima energi matahari di malam hari . Kerugian lainnya:

• Efisiensi peralatan secara langsung bergantung pada karakteristik insolasi, mis. dalam cuaca mendung, serta saat siang hari pendek, lebih sedikit energi panas yang dapat diperoleh;
• pembuatan dan pemasangan kolektor akan membutuhkan biaya finansial dan waktu;
• di musim dingin, efisiensi menurun drastis.

Dalam video ini Anda akan mempelajari segala sesuatu tentang kolektor surya udara:

Klasifikasi perangkat

Kolektor surya dibagi menjadi sirkuit ganda dan sirkuit tunggal. Tipe pertama lebih umum. Dalam perangkat dengan dua sirkuit, air bersirkulasi melalui salah satunya, dan cairan pendingin bersirkulasi melalui sirkuit kedua. Kolektor ini digunakan sepanjang tahun.

Sedangkan untuk peralatan sirkuit tunggal, hanya cocok untuk digunakan selama periode bebas embun beku, karena terdapat air di dalam cairan pendingin yang dapat membekukan dan merusak tabung.

Menurut prinsip pengoperasiannya, kolektor juga dibagi menjadi beberapa kelompok:

• udara;
• datar;
• kekosongan;
• hub.

Ada beberapa jenis model, misalnya udara

Model udara

Keunikan kolektor ini adalah efisiensinya yang rendah. Udara merupakan penghantar panas yang buruk, meskipun dapat memanas. Keuntungan utamanya adalah kemungkinan penggunaan sepanjang tahun. Karena udara tidak membeku, tidak ada risiko kerusakan pada tabung. Secara struktural, kolektor jenis ini dapat diandalkan dan sederhana. Peralatan tersebut cocok untuk memanaskan berbagai jenis ruangan, termasuk:

• bangunan tempat tinggal;
• ruang bawah tanah;
• penyimpanan sayuran;
• lokakarya;
• garasi;
• gudang.

Elemen utama kolektor adalah panel bergaris yang berfungsi sebagai heat sink. Biasanya terbuat dari baja, aluminium atau tembaga. Di dalam, panel dibagi menjadi beberapa sel. Udara bersirkulasi di antara sirip dan memanas, melepaskan panas ke dalam ruangan. Pendingin yang didinginkan bergerak kembali ke bagian utama kolektor.

Kolektor surya udara yang terbuat dari kaleng bir: konsekuensi pekerjaan setelah musim dingin:

Di Rusia, disarankan untuk menggunakan pengumpul udara sebagai sumber utama pemanas di selatan, dan hanya di ruangan kecil yang dimaksudkan untuk tempat tinggal sementara. Dalam kasus lain, serta di daerah dengan iklim yang keras, lebih baik menggunakan jenis model yang berbeda.

Sumber panas datar

Keuntungan utama dari kolektor surya datar adalah kesederhanaan desainnya. Peralatan tersebut cukup andal, namun memiliki efisiensi yang relatif rendah. Perangkat ini dirakit berdasarkan prinsip sandwich dan mencakup elemen-elemen berikut:

• kaca pelindung;
• tabung tembaga berisi cairan pendingin;
• lapisan isolasi termal;
• bingkai aluminium;
• pengencang;
• zat penyerap.

Pelat tersebut berperan sebagai permukaan penyerap (absorbent). Dicat hitam untuk memaksimalkan penyerapan sinar matahari. Kaca digunakan untuk menciptakan efek rumah kaca. Berkat itu, panas tidak keluar, tetapi memanaskan penyerap. Desain ini mudah untuk dirakit sendiri, dan dapat digunakan selama lebih dari 10 tahun.

Ada model vakum yang memiliki ciri khas tersendiri

Peralatan pada elemen vakum

Kolektor tipe vakum didasarkan pada tabung tertutup berisi cairan pendingin dan pengumpul panas. Tabung terbuat dari kaca yang dilapisi dengan lapisan khusus, yang memungkinkan akumulasi panas lebih baik. Berkat ruang hampa, kehilangan panas dapat dicegah. Selama proses sirkulasi, cairan dari tabung vakum mengalir terlebih dahulu ke pengumpul panas dan kemudian ke tangki penyimpanan berisi air. Pendingin yang didinginkan dikembalikan ke sistem.

Alat vakum (evakuasi) memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan alat datar dan udara. Dengan menggunakan kolektor ini, akan lebih mudah untuk memanaskan air. Hal yang baik tentang desainnya adalah tabung dapat ditambahkan dan dilepas seiring dengan bertambahnya atau berkurangnya kebutuhan air panas.

Perakitan manifold udara saya sebelum pengoperasian:

Ada banyak pilihan untuk perangkat vakum, termasuk yang tabung kacanya terletak satu di dalam yang lain, dan bagian luarnya berisi air. Kerugian dari model jenis ini adalah kerumitan pembuatannya. Tidak mungkin menciptakan ruang hampa di rumah. Perusahaan mempunyai peluang ini, namun proses pembuatan alat pengumpul yang dievakuasi tidaklah murah.

Perakitan sendiri

Kolektor yang ditenagai oleh energi matahari dapat dirakit atau dibeli dalam keadaan jadi. Pilihan kedua kurang nyaman karena seiring bertambahnya wilayah penyerapan, harga pun naik. Dalam hal ini, kekuatannya tergantung pada ukuran permukaan penyerap. Merakit manifold udara dengan tangan Anda sendiri adalah pilihan terbaik bagi mereka yang tidak ingin membayar lebih. Pembuatannya tidak memerlukan alat dan bahan yang mahal: dalam versi paling sederhana, alat pemanas dirakit dari kaleng aluminium.

Saat memilih dari berbagai jenis struktur, lebih baik memilih perangkat yang lapang atau datar. Yang utama adalah bisa mencegah kehilangan panas. Jika Anda bisa melakukan ini, desainnya akan terbayar sendiri dalam beberapa minggu.

Tahap pertama adalah pemilihan tempat perangkat akan berdiri. Itu harus disinari matahari selama mungkin. Panel diorientasikan ke selatan, dan diharapkan dapat diputar dengan menyesuaikan sudut kemiringan. Dengan cara ini dimungkinkan untuk mencapai tingkat insolasi maksimum pada waktu yang berbeda sepanjang tahun. Misalnya, di musim dingin, posisi matahari lebih rendah di atas cakrawala dibandingkan di musim panas.

Kolektor surya udara:

Untuk mengurangi kehilangan panas, letak kolektor sedekat mungkin dengan ruangan yang akan dipanaskan. Khususnya, Anda dapat memasangnya di atap pelana atau sisi selatan. Poin penting lainnya adalah bayangan dari pagar, pohon, dan benda tinggi lainnya. Di musim dingin, ukurannya lebih panjang, dan Anda perlu mempertimbangkan hal ini. Kolektor harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga bayangan tidak menimpanya setiap saat sepanjang tahun.

Ketika lokasi telah dipilih, produksi dimulai. Kaleng aluminium bekerja lebih baik dari apa pun karena logamnya memanas dengan baik dan menghantarkan panas. Wadah-wadah tersebut dapat dipasang satu sama lain tanpa masalah, karena dimensinya sama, dan jika perlu, dapat dipotong dan ditekuk.

Sistem pemanas ini dapat dirakit dengan tangan Anda sendiri.

Setelah mengumpulkan kaleng aluminium dalam jumlah yang cukup, buat lubang di kedua sisinya. Mereka disatukan dan sambungannya ditutup dengan sealant. Struktur kaleng dicat dengan cat hitam dan ditempatkan dalam sebuah panel. Kemudian tabung untuk pembuangan dan suplai udara dihubungkan. Elemen yang dimaksudkan untuk pemasangan sistem ventilasi cocok. Bahan isolasi termal dipasang di sisi belakang panel, dan kaca atau polikarbonat seluler diperkuat di sisi depan. Kolektor yang sudah jadi dapat beroperasi tanpa peralatan tambahan, tetapi untuk meningkatkan efisiensi, Anda dapat menghubungkan kipas ke sana.

Pilihan lainnya adalah menggabungkan perangkat dengan sistem ventilasi ruang tamu. Melewati sistem, udara akan memanas 30-35 derajat.

Kolektor buatan sendiri memungkinkan untuk mengatur pemanas air di rumah. Dalam hal ini, fungsi heat sink dilakukan oleh selang polietilen, pipa logam, baterai aluminium atau besi cor. Untuk penggunaan sepanjang tahun, kolektor sirkuit ganda dibuat. Pendinginnya adalah antibeku atau antibeku.

Dengan merakit kolektor udara surya dengan tangan Anda sendiri, Anda dapat sepenuhnya memenuhi kebutuhan air panas dan mengurangi biaya pemanasan ruangan.

Kolektor surya udara do-it-yourself terbuat dari lembaran bergelombang:

Kembali