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Une abondance de soleil et de chaleur en été, un désir ou un besoin de réaliser de réelles économies de chauffage et d’approvisionnement en eau chaude font que de nombreux artisans inventent et mettent en œuvre en métal les projets de capteurs solaires les plus intéressants de leur point de vue.
Mais, comme toujours, les gens intelligents le conseillent – avant de commencer à fabriquer un collecteur d’eau solaire de vos propres mains, familiarisez-vous avec les conceptions toutes faites incarnées dans la réalité. Il est difficile de dire si l’objectif principal a été atteint et si l’effet requis de la conversion de la chaleur solaire en eau a été obtenu. En règle générale, les maîtres ne disposent pas d’informations à ce sujet.
Par conséquent, avant de fabriquer un collecteur d’eau solaire, analysez et répondez à vos propres questions simples:
- Quelle quantité d’eau chaude est nécessaire et à quelles fins est-elle censée être utilisée;
- Quels paramètres du capteur solaire d’eau satisferont le consommateur;
- Est-ce que l’argent et le temps consacrés aux objectifs fixés se justifieront.
Buts et objectifs de la fabrication d’un capteur solaire d’eau ↑
Il convient de rappeler que pour le flux solaire, l’énergie thermique incidente maximale est en moyenne de 800 W / h par mètre carré en été. Pour les systèmes de chauffage à eau d’une maison ou d’un appartement moderne, ce n’est clairement pas suffisant. Par exemple, avec une surface chauffée de 50m2 la demande de chaleur minimale sera d’au moins 7 à 8 kW / h, selon l’état du boîtier, ce qui signifie qu’à 100% l’efficacité de l’appareil nécessitera au moins 10 m2 collecteur solaire.
Mais comme alternative à un système de chaudière électrique, un capteur solaire d’eau tirera complètement. A condition que le système dispose d’un accumulateur de chaleur et d’une pompe à eau.
Nous sélectionnons la conception d’un collecteur solaire d’eau ↑
Comme modèle de travail, nous utilisons une conception standard et testée à plusieurs reprises en utilisant un ensemble de tubes chauffants parallèles. La question la plus difficile concerne les matériaux. Parmi les nombreuses options de conception amateur d’eau solaire, vous pouvez choisir le schéma le plus approprié, à condition:
- La longueur d’un seul tube chauffé du tuyau commun d’alimentation au tuyau de drainage ne doit pas dépasser 70 cm pour le schéma horizontal et 200 cm pour le schéma vertical. Taille obtenue par sélection pratique.
- Le pas entre les caloducs ne doit pas dépasser 10 diamètres pour le cuivre et 5 diamètres pour l’aluminium. Cela est principalement dû à la nécessité de collecter efficacement la chaleur de la surface de l’absorbeur d’écran thermique de la chaleur solaire. Avec une étape plus élevée, l’évacuation de la chaleur s’aggrave et les pertes sont augmentées, avec une étape plus petite, les coûts des matériaux augmentent sans augmentation significative de l’efficacité du collecteur d’eau.
- Complet avec un capteur d’eau solaire, il est nécessaire de connecter une chaudière avec un échangeur de chaleur supplémentaire interne et une pompe d’une capacité de 100-150 lch d’eau chaude.
Très souvent, il existe des conceptions de collecteurs d’eau utilisant une variété d’échangeurs de chaleur provenant de vieux réfrigérateurs et d’appareils similaires. Un tel échangeur de chaleur, soudé dans une feuille de cuivre ou monté sur un bouclier thermique, donnera un maximum d’un demi-litre d’eau bouillante par heure par une journée ensoleillée. Il est plus rationnel d’utiliser son tube en cuivre pour la fabrication de tubes capteurs solaires chauffés..
Le collecteur d’eau solaire nécessitera une certaine quantité de tubes en cuivre, de flux et de soudure étain-plomb, feuille de cuivre.
Pour un collecteur aux dimensions de 200x70cm il faut:
- Tubes en cuivre d’un diamètre de 12-15 mm – 4,2 m, le coût est estimé à 20-25 dollars.
- Tubes de cuivre chauffés, diamètre 8 mm – 30 m, coût – 90 dol;
- Feuille de cuivre, 100 mm de large et 1 mm d’épaisseur – 20 m, prix – jusqu’à 20 dol;
- Soudure POS-9 et flux alcool-colophane 300 et 100gr, respectivement -5dol.
Conclusion: le coût moyen des matériaux est estimé à 140-150 dollars., Ce qui est à peu près comparable aux exigences du coût du projet d’un collecteur d’eau solaire.
Nous fabriquons un échangeur de chaleur d’un collecteur d’eau solaire ↑
Avant de souder et d’assembler, vous devrez marquer et couper le matériau. Les points de forage sont marqués avec un poinçon pointu et aiguisé.
Nous forons des trous uniquement sur une perceuse, retirons soigneusement les bavures.
Avant l’assemblage et la soudure, nous chauffons les points de soudure avec une torche à gaz, les traitons avec du flux et entretenons tous les points de soudure avec de la soudure. Des tubes minces et chauffés sont en lambeaux sur toute la longueur aux endroits de fixation future de l’écran d’absorbeur.
Dans le processus, les endroits soudés sont enveloppés d’un chiffon humide pour empêcher la fusion des jonctions en raison de la surchauffe de l’échangeur de chaleur.
Par la deuxième approche, nous découpons des bandes de cuivre afin qu’elles forment une feuille continue. N’essayez pas de souder une feuille continue, c’est plus difficile que vous ne le pensez et nécessitera un équipement spécial.
Aux extrémités des tuyaux de sous-marin et de sortie, les raccords sont scellés pour fixer les tuyaux reliant le capteur solaire à la chaudière ou à l’accumulateur de chaleur de l’eau.
Pour exclure d’éventuelles déformations de la conception du collecteur, l’échangeur de chaleur peut être placé dans une boîte ou sur un châssis articulé. En règle générale, le fond de la boîte est doublé d’un tapis isolant thermique et est en outre soufflé de mousse de construction.
Avant de monter dans la boîte, il est nécessaire de vérifier l’étanchéité de la soudure. Pour ce faire, branchez l’un des raccords avec un bouchon à vis sur le ruban d’étanchéité. Le deuxième raccord est alimenté en pression par un compresseur de construction ou automobile. Chaque joint de la soudure est recouvert séquentiellement d’eau savonneuse, semblable à un test de fuite de gaz. En cas de bulles, le mariage doit être ressoudé.
Revêtement pour capteur solaire d’eau ↑
Un autre sujet est le revêtement, qui est généralement l’atout majeur de tous les vendeurs de capteurs solaires, la production industrielle. Pour appliquer un revêtement entièrement noir, il utilise du vernis aérosol et un morceau de caoutchouc. Avant d’effectuer des travaux, la surface de l’échangeur de chaleur doit être traitée avec de l’alcool ou de l’acétone..
Tous les travaux sont effectués à l’extérieur, sous forme de courant d’air, à l’aide d’un respirateur. Avant d’appliquer le revêtement, nous positionnons le collecteur de manière à ce que les tubes chauffants soient droits et allumons le caoutchouc. Vaporisez régulièrement le vernis et, après une seconde, nous amenons la flamme fumante du caoutchouc à une distance qui assure le dépôt de suie sur une fine couche de vernis. Il est préférable d’effectuer le travail en plusieurs passes jusqu’à ce qu’un revêtement de suie noire solide soit obtenu. Après le séchage final du vernis, le revêtement adhère bien à la surface du cuivre. Vous pouvez appliquer une deuxième couche de vernis comme expérience, mais souvent ce n’est pas nécessaire.
Le collecteur d’eau fini est monté dans une boîte et fermé avec une feuille de polycarbonate transparent. Il est meilleur et plus léger que le verre, n’a pas peur des surcharges thermiques de la lumière du soleil, des chocs, grâce à un film protecteur spécial, il est plus durable à utiliser, même en plein soleil. Mais, contrairement au verre minéral, le polycarbonate a un coefficient de dilatation thermique élevé, environ 1 m l’amplitude du changement est de 3 mm. Par conséquent, la feuille est fixée à la surface du collecteur d’eau à l’aide de garnitures et de rondelles compensatrices de chaleur spéciales, un scellant résistant au rayonnement solaire.
Avant d’emballer hermétiquement le collecteur dans le boîtier en bas, vous pouvez mettre quelques sacs de gel de silice ou des absorbeurs de marque d’humidité et de vapeur d’eau.
