|
|
AMATORSKI KOLEKTOR SŁONECZNY Z LUSTRAMI PARABOLICZNYMI
Opis, zdjęcia na podstawie przysłanych materiałów zamieszczonych tu za zgodą wykonawcy kolektora - Stanisława Fronczyka.
 |
Autor - Stanisław Fronczyk (po prawej bez wąsów) wraz z wykonanym kolektorem (jeszcze bez rurek, z samymi lustrami).
Lustra są wykonane na styropianie, w którym wybrano kształt luster za pomocą lutownicy transformatorowej z grotem z drutu miedzianego o średnicy 3 mm odpowiednio ukształtowanego. Po tym styropian pokrywany był klejem do ociepleń (tym do siatki) i szlifowany za pomocą szablonu z drewna wyklejonego papierem ściernym 80, który poruszał się po prowadnicach z listewek drewnianych. Dziennie udawało się zrobić tylko 1 warstwę, musiało to związać. Klej nanoszony był pędzlem (rozrobiony do takiej gęstości, jak gęsta zupa grochowa).
 |
Lustra kolektora w zbliżeniu.
 |
Sam kolektor bez rurek na ciecz ogrzewaną.
 |
Kolektor z rurkami na ciecz ogrzewaną.
Widok w przekroju (górny rys. w poprzek wygięć luster i rur,
dolny rys. –
widok wyprowadzenia)
Obraz jak powstała krzywizna pojedynczego lustra i ognisko
Wygląd ułożenia rur odbierających ciepło i obraz skupiania promieni
słonecznych.
Obraz linii odbicia promieni i skupienia ich na rurze odbierającej
Wykonawca kolektora proponuje, by lustra paraboliczne
były z blachy aluminiowej głęboko anodowanej. W sprzedawanych
w Polsce kolektorach z lustrami parabolicznymi jest stosowana specjalna
blacha
nierdzewna.
Próba kolektora już się odbyła i wszystko wypadło bardzo pomyślnie.
INNY SPOSOBÓW NA AMATORSKI KOLEKTOR SŁONECZNY
Do budowy własnego kolektora można wykorzystać miedziane rurki wykorzystywane do ogrzewania podłogowego. Można w obieg dodać pompkę elektryczną włączaną własnoręcznie zrobionym sterownikiem opartym o wzmacniacz 741 (tzw. przerzutnik Schmitta) załączający przekaźnik na podstawie pomiaru temperatury z termistorów umieszczonych w kolektorze i zbiorniku.
Tylko jeśli zastosujemy pompkę można zbudować kolektor o konstrukcji jak poniżej wykorzystując np. długi wąż ogrodniczy (o ciemnym kolorze):
Szyba powinna znajdować się ok. 2 cm nad górną powierzchnią węża. Wąż można przymocować do arkusza blachy (najlepiej aluminiowej) pomalowanej na ciemno, w ostateczności można wykorzystać płytę pilśniową - ponieważ poszczególne zwoje węża są blisko siebie, to one tworzą płaszczyznę, którą ogrzewa Słońce. Wąż nie powinien mieć tendencji do załamywania się przy zagięciach. Całą drewnianą konstrukcję pomalować najlepiej na biało. Przy łączeniach ram zastosować uszczelki do okien, połączenie szyby z ramą ze starego okna można ewentualnie doszczelnić silikonem.
Najlepiej, by Słońce padało prostopadle do płaszczyzny pochłaniającej.
Dlatego idealne rozwiązanie to kolektor podążający za ruchem Słońca -
stale ustawiający się prostopadle do promieni słonecznych.
Można tu wykorzystać system naprowadzający kolektor na słońce. Jeden
silniczek może sterować przekręcaniem kolektora względem słońca w
płaszczyźnie
poziomej, a drugi w płaszczyźnie pionowej. Mogą one być sterowane układami
elektronicznymi wykorzystującym fotorezystory.
Jeśli decydujemy się na stacjonarne ustawienie kolektorów, to trzeba
zdecydować o jakiej porze roku
mają mieć największą sprawność i dobrać odpowiednio do tego optymalny
kąt
nachylenia. W Polsce najlepsze nasłonecznienie jest w godzinach od 9:00
do 15:00,
jednak takie nachylenie kolektora, przy którym promienie słoneczne
padają na niego prostopadle w samo południe, wcale nie jest najlepsze.
Optymalna godzina to 10:45.
Dopuszcza się niewielkie odchylenie kolektora od osi północ-południe:
do 30°
- jeśli ma działać tylko latem i do 10° dla kolektorów działających
również zimą. Kolektor powinien być pochylony ok. 45 stopni względem
poziomu - jest to
najlepszy kąt przy wykorzystaniu kolektora od lutego do listopada.
Jeżeli kolektor ma być używany tylko w miesiącach letnich, należy go
zainstalować pod kątem 30 stopni.
Układ ogrzewania wody wykorzystujący energię słoneczną jest typową
instalacją grzewczą, w której może dojść do przegrzania, wzrostu
ciśnienia.
Dlatego potrzebne są elementy zabezpieczające: zawór bezpieczeństwa,
przeponowe naczynie wzbiorcze, odpowietrznik, ogranicznik temperatury
itp.
Straty cieplne mogą znacznie obniżyć sprawność kolektora nawet do 30%.
Również
im większa różnica temperatur pomiędzy kolektorem, a otoczeniem tym
bardziej wzrastają straty termiczne. Dla kolektorów
próżniowych utrata sprawności dla różnicy temperatur 40°C wynosi do
15%,
kolektorów płaskich nawet o 50%. Dlatego nie należy łączyć
szeregowo większej liczby kolektorów, tylko raczej równolegle. Także
niższe natężenie promieniowania słonecznego obniża sprawność
- dla kolektorów płaskich jednoszybowych o małej zdolności
wychwytywania energii i o niskim współczynniku
absorpcji może ona zmaleć nawet poniżej poziomu 10%. Przyjmuje się
zwykle, że średnioroczna sprawność całego systemu składającego się z
kolektora
(fabrycznego) i instalacji waha się w okolicach 50%.
Potrzebną powierzchnię kolektora można wyliczyć ze wzoru:
|
|
||
|
|
|
