teisipäev 02. september

wiseman interactive oü


kik
Kysk

Teeme ise päikeseküttesüsteemi

Autor: Tiit Kanne, Eesti Ökokogukondade Ühendus

15.detsember 10, kolmapäev Saada sõbrale Prindi artikkel
Teeme ise päikeseküttesüsteemi
Tulemus.

Energiahindade tõus paneb mõtlema tavapärase (elektri)energia kasutamise alternatiividele. Kuna päike on olemas meist sõltumatult ja tundub kättesaadavatest alternatiivenergia allikatest kõige lihtsamini kasutatav, siis otsustasin lõpuks oma igakevadise mõtte päikesekütte katsetamisest teoks teha.

Oli valida, kas teha ise või lasta paigaldada tööstuslikult toodetud süsteem. Põgus hinnauuring interneti vahendusel ning esialgsed materjalikulu arvutused tegid otsustamise lihtsaks – kordades kõrgem valmisseadmete hind võrreldes isetegemisega ning piisava hulga vaba aja olemasolu ei tekitanud suuri kõhklusi isetegemise kasuks otsustamisel. Viimasega lisanduks ka rahulolu töö õnnestumisest ja kui tulemus poleks piisavalt hea, siis oleks rahaline kahju määratult väiksem.

Internetist võib leida väga palju näiteid päikesekütte seadmete isetegemise kohta. Enamik sellest on lihtsalt info, et keegi kusagil tegi midagi, kuid võib leida ka päris põhjalikke ülevaateid ja õpetust.

Päikeseküttesüsteem

Muuhulgas leiab ka väga olulisi andmeid päikesepaiste sesoonse muutumise kohta – neisse süvenemine aitab kummutada eelarvamust sellest, et mida suurema pinnaga päikest püüda, seda rohkem sooja kätte saab ning piisavalt suure pinna korral võiks kütta ära terve elamise. Tegelikkuses paistab päike hilissügisel ja talvekuudel siiski niivõrd vähe, et isegi pinna suurendamine siin ei aita. Kui päikest ikka ei ole, siis temalt sooja ei saa. Seega on mõttekas keskenduda päikeserikkamale perioodile ehk varakevadest sügiseni.

Mina võtsin aluseks peamiselt veebilehtedelt www.builditsolar.com ja www.kolumbus.fi leitud üpriski detailsed päikeseküttesüsteemide valmistamise kirjeldused, kohandades neid oma võimalustele ja oskustele.

Otsustasin teha 4 ruutmeetrise kollektori, sest erinevatel andmetel peaks sellest piisama 2-3 inimese sooja tarbevee vajaduse rahuldamiseks päikeselisel perioodil.

Alustasin kavandist ja materjalide valikust, määrates kindlaks kollektori ja selle detailide olulisemad mõõdud ning arvutades vajalikud materjalide kogused. Lõpliku valiku tegin ehituspoes vastavalt saadaolevale. Osa materjalist, peamiselt puidu, otsisin oma varudest.

Päikeseküttesüsteem

Kollektori materjalid valisin vastavalt nende temperatuuri- ja ultraviolettkiirguse taluvusele. Absorberi materjalideks said vasktoru ning alumiiniumplekk.

Kollektori kasti tegin puidust, mille tagumise külje soojustasin kivivillaga ning katsin soome papiga. Esikülje katteks sai kahekihiline polükarbonaadi leht - see, mida kasutatakse kasvuhoonete tegemisel. Kollektori veekindluse suurendamiseks katsin kõik kasti servad katuseplekist profiilidega. Valmis kollektori paigutasin lihtsale puidust alusraamile, mille varustasin pööramistelje ja kahe rattaga.

Absorber on päikest püüdev pind, mis on liidetud kokku torustikuga sellelt soojuse ärajuhtimiseks. Valmistasin selle jäigast vasktorust ja kapillaarliitmikest, mis on küll ühed kallimad materjalid päikesekollektori valmistamiseks, kuid samas kindla peale minek – pole hirmu, et kuumus ja süsteemis olev rõhk võiksid neile liiga teha.

Ma ei olnud kunagi varem vasktorusid kokku jootnud. Õpetuse leidsin internetist. Seadmed – torulõikuri, gaasipõleti, jootepasta, spetsiaalse jootetina ning karukeele – ostsin ehituspoest.

Päikeseküttesüsteem

Umbkaudu 24 meetrist torust ning 30 kapillaarliitmikust koosneva kaheosalise kollektoritorustiku kokkujootmiseks koos torujuppide mõõtulõikamisega kulus umbes 4 tundi. Polnud paha, arvestades, et tegin seda esimest korda.

Nüüd oli vaja alumiiniumplekist moodustada torustiku külge päikest püüdev pind. Põhiidee võtsin nimetatud veebilehelt www.builditsolar.com, muutes seda mõnevõrra pärast paari ebaõnnestunud katset näite järgi plekki vormida. Selleks valmistasin käepärastest vahenditest lihtsa abinõu.

Õhukest (0,4mm) alumiiniumlehte tükeldasin lapsepõlves ostetud fotode servalõikuriga. Päikeseküttesüsteem

Andsin alumiiniumplekile sellise kuju, mis istuks juba ise ilusasti toru küljes. Lisasin alumiiniumi ja toru vahele veidi kuumakindlat automootori silikooni (saab ehituspoest), et tagada pleki ja torude kindel koospüsimine ning võimalikult hea soojusülekanne.

Paigaldasin kollektori katsetamiseks maapinnale, sest nii oli lihtsam ning puudus teadmine selle kasutegurist - katusele paigaldamine oleks olnud liiga suur ja riskantne ettevõtmine. Samas on maapinnal võimalik kollektorit päikese poole keerata – katusel oleks see peaaegu mõeldamatu.

Nüüd tuli ühendada kollektor olemasoleva küttesüsteemiga, kasutades selleks isoleeritud vasktorustikku, isetehtud akupaagisisest vasktoru soojusvahetit ja kuni 110 kraadist töötemperatuuri taluvaid kummivoolikuid. Viimased võimaldavad kollektori asendit vaevata muuta.

Päikesekütte torustikule lisasin automaatse õhutuse ventiili, paisupaagi, paar kraani, tsirkulatsioonipumba ning kahe anduriga temperatuurikontrolleri, mis lülitab pumpa tööle vastavalt etteantud temperatuuride erinevusele. Hiljem lisasin süsteemile tagasilöögiklapi, mis hoiab ära keskkütte akupaaki salvestatud sooja kandumise majast välja, sest nimetatud paak on madalamal kui päikesepaneel ning ilma tagasilöögiklapita hakkab soojakandevedelik süsteemis tagurpidi ringlema, kui päikesepaneeli temperatuur langeb alla akupaagi temperatuuri. Süsteemi täitsin antifriisiga, mis võimaldab süsteemi aastaringset kasutamist.

Kulutatud raha üle arvestuse pidamine andis järgmise tulemuse – päikesepaneel ca3500 krooni ning ülejäänud süsteem ca6500 krooni. Kõige kallimaks osaks osutusid vasktorud, mis moodustasid kogukuludest veidi üle ühe kolmandiku. Tuhat krooni kulus kontrollerile ning kokku ligi paar tuhat tsirkulatsioonipumbale ja paisupaagile. Ka soojakandevedelik antifriis oli küllaltki kallis.

Tööd jagus kokku umbes kaheks nädalaks, sellest 4 päeva päikesepaneeli tegemiseks.

Ma ei lisanud süsteemi osi, mis võimaldaksid otse mõõta päikeselt saadud energia hulka. Küll aga sain ma hinnata tulemusi kaudsel teel, arvutades soojatootlikusse vastavalt akupaagi temperatuuri muutumisele ja võrreldes elektrienergia tarbimist eelmise aasta sama perioodiga.

Akupaagi temperatuur tõusis ilusa selge ilmaga maksimaalselt 9 kraadi. Mul on 1200-liitrine akupaak ning soojusvaheti asetasin selle põhjast kõrgemale, seega võtan arvutamise aluseks mahu 900 liitrit. Füüsikaseadused ütlevad, et ühe liitri vee temperatuuri tõstmiseks 1ŗC võrra kulub 1 kcal energiat. Seega maksimaalne päevane tootlikkus oli 900lx1kcalx9ŗCx4,19/3600=9,4kWh. Suhe 4,19/3600 on vajalik kilokalorite teisendamiseks kilovatt-tundideks.

Päikeseküttesüsteem

Arvestades keskmist elektri hinda kodutarbijale, säästsin ma nelja ja poole kuuga ca 1600 krooni, mis annab tehtud kulutuste tasuvuse ajaks kuus aastat. Samas loodan järgmisel kevadel kuni 11. maini (süsteemi töö algus 2010. aastal) saada päikeselt veel lisa ning vähendada tasuvuse aega viiele aastale.

Kuna ma kasutan maja ja tarbevee soojendamiseks maakütte soojuspumpa, siis muude kütteviisidega võrreldes oleks sääst märgatavalt suurem, sest soojuspumba kasutegur on sõltuvalt maapinna temperatuurist 3 kuni 5.

Kindlasti saaks ise tehes valmistada veelgi efektiivsema süsteemi, pöörates rohkem tähelepanu soojusvahetusele nii päikesepaneelis kui ka akupaagis.

Mida suurem on temperatuuride vahe sama vooluhulga juures, seda efektiivsem on süsteem. Samas tuleks ka silmas pidada, et efektiivsuse suurendamine tähendab suuremaid valmistamise kulusid ning saadav päikeseenergia hulk on sõltuv aastaajast. Seega on kusagil piir, kus efektiivsuse tagaajamine läheb saadavast efektist kallimaks.

Oma süsteemis keskenduksin ma akupaagi soojusvahetile ja paagis toimuvale vee soojendamise protsessile. Kui peaksin tegema veel ühe päikesepaneeli, siis lisaksin absorberile paar-kolm toru laiuse ühe meetri kohta juurde (paneksin neid veidi tihedamalt). See peaks mõnevõrra efektiivsust suurendama.

Tehtud päikeseküttesüsteem on hooldusvaba ning töökindluse üle ma eriti ei muretse, sest samad materjalid ja seadmed on mul olnud maja küttesüsteemis 15 aastat kasutusel ning nendega ei ole seni midagi tõsist juhtunud.

Hindan ise oma katset õnnestunuks ning soovitan ka teistel proovida.


Lugege ka Ökokogukondade ajakirja "Kogukonnad".






Bioneer soovitab:


Telli nädalane tasuta kokkuvõte Bioneeri olulisematest uudistest!