Отопление частного дома

Солнечные коллекторы для отопления дома своими руками

Как выполнить солнечный коллектор для отапливания собственными руками

Подорожание классических источников энергии побуждает собственников частных строений подбирать другие варианты обогревания жилья и водонагрева. Нужно согласится, экономическая составная часть вопроса отыграет главную роль во время выбора системы для отопления.

Один из самых перспективных способов энергообеспечения — переустройство излучения солнца. Для этого задействуют гелиосистемы. Понимая принцип их устройства и рабочий механизм, выполнить солнечный коллектор для отапливания собственными руками не будет составлять огромного труда.

Мы вам расскажем о особенностях конструкции гелиосистем, предложим обычную схему сборки и объясним материалы, которые можно применить. Рабочие шаги сопровождаются наглядными фотографиями, материал восполнен видео-роликами о создании и вводе в эксплуатирование самодельного коллектора.

Рабочий принцип и особенности конструкции

Современные гелиосистемы — один из видов других источников получения тепла. Они используются в качестве дополнительного оборудования для отопления, перерабатывающего излучение солнца в полезную домовладельцам энергию.

Они могут абсолютно обеспечить горячее водообеспечение и теплоснабжение когда на улице холодно только на юге. И то, если занимают очень приличную площадь и установлены на открытых, не затененных деревьями площадках.

Не обращая внимания на огромное количество разных видов, рабочий принцип у них аналогичный. Каждая гелиосистема собой представляет контур с последовательным размещением приборов, и поставляющих энергию тепла, и передающих ее потребителю.

Ключевыми рабочими элементами считаются фотоэлектрические панели на фотоэлементах или солнечные коллекторы. Методика сборки солнечного генератора на фотопластинах немного тяжелее, чем трубчатого коллектора.

В данной заметке мы будем рассматривать другой вариант — коллекторную гелиосистему.

солнечного коллектора

Коллекторы собой представляют систему трубок, скреплённых постепенно с выходной и входной магистралью или положенных в виде змеевика. По трубкам двигается техническая вода, поток воздуха или смесь воды с какой-нибудь незамерзающей жидкостью.

Циркуляцию активизируют физические явления: парообразование, изменение давления и плотности от перехода из одного агрегатного состояния в иное и др.

тепловой носитель

Сбор и аккумуляция энергии солнца выполняется абсорберами. Это либо непрерывная пластина из металла с зачерненной наружной поверхностью, либо система индивидуальных пластин, присоединенных к трубкам.

Для производства верхней части корпуса, крышки, применяются материалы с высокой способностью к пропусканию потока света. Это может быть органическое стекло, аналогичные материалы из полимера, закаленные виды классического стекла.

собственными руками

Нужно сказать, что материалы из полимера довольно переносят плохо воздействие лучей ультрафиолета. Все разновидности пластика имеют довольно большой коэффициент температурного расширения, что нередко приводит к разгерметизации корпуса. Благодаря этому применение аналогичных материалов для производства корпуса коллектора стоит уменьшить.

Вода в виде теплоносителя может использоваться только в системах, которые предназначены для поставки добавочного тепла в осенне/весенний период. Если предполагается круглогодичное применение гелиосистемы перед первым похолоданием техническую воду меняют на смесь ее с антифризом.

солнечного коллектора

Если солнечный коллектор ставится для обогревания маленького здания, не содержащего связи с местным отоплением загородного дома или с централизованными сетями, строится самая простая одноконтурная система с нагревательным прибором в начале ее.

В цепочку не включают циркулярные насосы и нагревательные устройства. Схема очень проста, но работать она может только солнечным летом.

При включении коллектора в двухконтурное техническое сооружение все намного проблематичнее, но и диапазон подходящих для использования дней значительно увеличен. Коллектор обрабатывает лишь один контур. Доминирующая нагрузка возлагается на ключевой агрегат для отопления, действующий на электрической энергии или любом виде топлива.

тепловой носитель

Не обращая внимания на прямую зависимость продуктивности солнечных приборов от численности солнечных деньков, они популярны, и интерес на солнечные устройства стабильно увеличивается. Востребованы они среди народных мастеров, стремящихся направить все разновидности природной энергии в нужное русло.

Классификация по температурным параметрам

Есть очень широкое количество параметров, по которой делят те либо другие конструкции гелиосистем. Но для приборов которые можно создать собственными руками и использовать для систем с горячим водоснабжением и теплоснабжения, самым правильным будет зонирование по виду носителя тепла.

Так, системы могут быть жидкостными и воздушными. Первый вид чаще используем.

тепловой носитель

носителя тепла

отопление

коллектор

солнечного коллектора

коллектор

тепловой носитель

коллектор

Плюс ко всему почасту применяют классификацию по температуре, до которой могут разогреваться рабочие узлы коллектора:

  1. Низкотемпературные. Варианты, которые способны подогревать тепловой носитель до 50?С. Используются для подогрева воды в емкостях для полива, в ванных и душевых летом и для увеличения уютных условий в прохладные весенне-осенние вечера.
  2. Среднетемпературные. Предоставляют температуру носителя тепла в 80?С. Их можно применять для обогрева помещений. Эти варианты отлично подойдут для обустройства частных строений.
  3. Высокотемпературные. Температура носителя тепла в данных установках может дойти до 200-300?С. Применяются в масштабах промышленности, ставятся для обогревания производственных цехов, коммерческих строений и др.

В высокотемпературных гелиосистемах применяется достаточно трудоёмкий процесс теплопередачи. Они также занимают значительное пространство, чего не может себе позволить большинство наших поклонников жизни за городом.

Производственный процесс их трудоемок, реализация просит специального оборудования. Сделать самостоятельно такой способ гелиосистемы как правило невозможно.

собственными руками

Собственноручное изготовление коллектора

Изготовление солнечного прибора собственноручно — интересный процесс, приносящий массу выгод. Из-за него можно правильно использовать бесплатное излучение солнца, решить несколько главных бытовых задач. Разберем специфику создания плоского коллектора, поставляющего в систему отопления воду которая нагрелась.

тепловой носитель

носителя тепла

собственными руками

собственными руками

собственными руками

коллектор

тепловой носитель

коллектор

собственными руками

собственными руками

носителя тепла

солнечного коллектора

тепловой носитель

отопление

собственными руками

собственными руками

Материалы для самостоятельной сборки

Самый обычный и популярный материал для самостоятельной сборки корпуса солнечного коллектора — брусок из дерева с доской, фанерой, плитами ОСП или аналогичными вариантами. В виде замены можно задействовать стальной или профиль из алюминия с подобными листами. Корпус из металла обойдется вдвое-втрое дороже.

Материалы должны подходить требованиям, предъявляемых к конструкциям, применяемым на чистом воздухе. Эксплуатационный период солнечного коллектора может меняться от 20 до тридцати лет.

А это означает, материалы должны владеть некоторым набором рабочих свойств, которые дают возможность применять конструкцию в течении полного периода.

собственными руками

Если корпус исполнять из древесины, то долговечность материала можно обеспечить путем пропитки водно-полимерными эмульсиями и покрытием лако-красочными материалами.

Ключевым принципом, которым необходимо руководствоваться при сборке и проектировке солнечного коллектора, считается доступность материалов в отношении цены и возможности приобрести. Другими словами, их можно либо найти в свободной продаже, либо собственными силами сделать из доступных подручных средств.

носителя тепла

носителя тепла

отопление

тепловой носитель

тепловой носитель

тепловой носитель

отопление

коллектор

отопление

тепловой носитель

тепловой носитель

тепловой носитель

солнечного коллектора

носителя тепла

солнечного коллектора

собственными руками

Невидимые моменты устройства тепловой изоляции

Для устранения потерь энергии тепла на днище короба устанавливается материал для изоляции. Это может быть пенополистирол либо минвата. Сегодняшняя промышленность выпускает достаточно обширную номенклатуры материалов для изоляционных работ.

Для теплоизоляции короба можно применять фольгированные варианты теплоизоляторов. Подобным образом можно обеспечить и тепловую изоляцию и отражение лучей солнца от поверхности фольги.

Если в качестве материала для изоляции применяется жёсткая плита пенополистирола или вспененного полистирола, для укладывания змеевика или системы труб можно вырезать канавки. В большинстве случаев абсорбер коллектора ложится на утепление сверху и накрепко крепится к днищу корпуса способом, зависящим от использованного в изготовлении корпуса материала.

тепловой носитель

Теплоприемник солнечного коллектора

Это абсорбирующий компонент. Он собой представляет систему труб, в которых происходит нагрев носителя тепла, и деталей, сделанных очень часто из листовой меди. Хорошим материалов для производства теплоприемника считаются трубы из меди.

Домашние специалисты изобрели более недорогой вариант — теплообменник спирального типа из труб из полипропилена.

отопление

Любопытное недорогое решение — абсорбер гелиосистемы из пластичной полипропиленовой трубы. Для соединений с устройствами при входе и выходе используются подходящие фитингиВыбор подручных средств, из которых можно сделать теплообменный аппарат солнечного коллектора, очень широк. Это может быть теплообменный аппарат старого холодильника, полиэтиленовые трубы водопроводные, радиаторы панельные из стали и др.

Важным параметром эффективности выступает проводимость тепла материала, из которого выполнен теплообменный аппарат.

Для самостоятельного изготовления подходящим вариантом считается медь. Она обладает теплопроводимостью, которая составляет 394 Вт/м?. У алюминия такой параметр может меняться от 202 до 236 Вт/м?.

коллектор

Однако существенная разница в параметрах теплопроводимости между медными и полимерными трубами абсолютно не значит, что теплообменный аппарат с трубами из меди будет выдавать в сотни раз огромные объемы горячей воды.

При равных условиях продуктивность трубного змеевика из труб сделанных из меди будет на 20% эффектнее, чем продуктивность металлопластиковых вариантов. Так что теплообменные аппараты, сделанные из полипропиленовых труб, имеют право на жизнь. К тому же такие варианты стоят не дорого.

Не зависимо от материала труб, все соединения как сварные, так и резьбовые, обязаны быть герметичны. Трубы можно располагать как параллельно друг к другу, так и в виде змеевика.

Схема по типу змеевика снижает кол-во соединений — это уменьшает вероятность протечек и обеспечивает более одинаковое движение потока носителя тепла.

Верх короба, в котором находится теплообменный аппарат, закрывается стеклом. В виде замены можно применять инновационные материалы, типа аналога из акрила или литого пластика. Прозрачный материал может быть не гладким, а рифленым или матовым.

носителя тепла

Подобная обработка уменьшает отражающие способности материала. Более того, данный материал должен держать механические большие нагрузки.

В промышленных образцах аналогичных гелиосистем применяется особое солярное стекло. Подобное стекло отличается невысоким содержанием железа, что обеспечивает меньшие потери энергии тепла.

Накопительный бачок или аванкамера

В качестве бака накопительного можно применять любую емкость у которой объем от 20 до 40 литров. Подойдёт ряд несколько меньших по объему резервуаров, скреплённых трубами в последовательную цепочку. Накопительный бачок рекомендовано теплоизолировать, т.к. нагретая на солнечных лучах вода в емкости без изоляции будет быстро терять энергию тепла.

По существу, тепловой носитель в отопительной гелиосистеме должен циркулировать без аккумуляции, т.к. получившуюся от него энергию тепла необходимо тратить во время получения. Аккумулирующая ёмкость скорее создает роль распределителя воды которая нагрелась и аванкамеры, поддерживающей стабильность давления в системе.

тепловой носитель

Этапы сборки гелиосистемы

После создания коллектора и подготовки всех составляющих конструкционных компонентов системы приступаем к непосредственному процессу установки.

отопление

Работа начинается с установки аванкамеры, которую, в основном, размещают в наивысшей из допустимых точке: на чердаке, отдельно стоящей вышке, эстакаде и т.д.

При установке нужно учитывать, что после наполнения жидким тепловым носителем системы, данная часть конструкции станет иметь большой вес. Поэтому необходится удостовериться в надежности перекрытия или увеличить его.

После того как произошла установка емкости приступают к установке коллектора. Этот конструкционный компонент системы располагают с южной стороны. Наклонный угол относительно линии горизонта должен составлять от 35 до 45 градусов.

После того как произошла установка всех компонентов их обвязывают трубами, соединяя в единую водяную систему. Непроницаемость водяной системы считается существенным параметром, от которого зависит производительная работа солнечного коллектора.

собственными руками

Для соединений конструктивных компонентов в единую водяную систему применяются трубы у которых диаметр дюйм и полдюйма. Меньший диаметр применяется для устройства напорной части системы.

Под напорной частью системы понимается ввод воды в аванкамеру и вывод нагретого носителя тепла в систему обогрева и горячего водообеспечения. Остальная часть устанавливается с помощью труб большего размера.

Для устранения потерь энергии тепла трубы необходимо очень тщательно изолировать. Для данной цели можно применять пенополистирол, каменную вату либо фольгированные варианты современных материалов для изоляционных работ. Аккумулирующая ёмкость и аванкамера также подлежат процедуре утепления.

Наиболее простым и недорогим вариантом тепловой изоляции аккумулирующей ёмкости считается сооружение вокруг нее короба из фанеры или досок. Пространство между коробом и емкостью необходимо наполнить материалом для утепления. Это может быть шлаковата, смесь соломы с глиной, сухие опилки и др.

тепловой носитель

Тестирование перед эксплуатационным вводом

После монтажных работ всех компонентов системы и утепления части конструкций приступаем к наполнению системы жидким тепловым носителем. Первое наполнение системы необходимо производить через отрезок трубы, расположенный снизу коллектора.

Другими словами, наполнение выполняют снизу в верх. Благодаря подобным действиям получиться избежать вероятного образования воздушных пробок.

Вода или остальной теплоноситель в жидком виде поступает в аванкамеру. Процесс наполнения системы кончается тогда, когда из трубы для дренажа аванкамеры начинает литься вода.

С помощью поплавкового клапана можно настроить хороший уровня жидкости в аванкамере. После наполнения системы тепловым носителем он начинает разогреваться в коллекторе.

Процесс увеличения температуры происходит даже в плохую погоду. Нагретый тепловой носитель начинает подниматься в часть сверху бака накопительного. Процесс гравитационной циркуляции происходит до той поры, пока температура носителя тепла, который поступает в отопительный прибор, не поровняется с температурой носителя, выходящего из коллектора.

При расходе воды в водяной системе будет включаться клапан поплавковый, который находится в аванкамере. Подобным образом, будет поддерживаться постоянный уровень. При этом прохладная вода, которая поступает в систему, будет располагаться снизу емкости накопителя. Процесс смешивания горячей и холодной воды практически не случается.

В водяной системе нужно запланировать установку арматуры запорной, которая будет мешать обратной циркуляции носителя тепла из коллектора в накопитель. Это происходит только тогда когда температура воздуха спускается ниже, чем температура носителя тепла.

Такую арматуру запорную, в основном, применяют в ночное и вечернее время.

Подводку к местам использования горячей воды выполняют с помощью типовых смесительных приборов. Простые одинарные краны целесообразнее не применять. В хорошую погоду температура воды может дойти до 80°С — пользоваться такой водой прямо некомфортно. Подобным образом, водопроводные краны позволят значительно сэкономить горячую воду.

Продуктивность подобного солнечного водогрея можно увеличить путем добавки добавочных секций коллекторов. Конструкция вполне позволяет устанавливать от 2-ух до довольно большого количества штук.

собственными руками

В основе подобного солнечного коллектора для отапливания и горячего водообеспечения лежит принцип парникового эффекта и говоря иначе термосифонный эффект. Эффект парника применяется в конструкции элемента нагрева.

Лучи солнца беспрепятственно проходят через пропускающий свет материал верхней части коллектора и преобразовуются в энергию тепла.

Тепловая энергия оказывается в закрытом пространстве благодаря герметичности короба части коллектора. Термосифонный эффект используется в водяной системе, когда нагретый тепловой носитель подымается вверх, при этом вытесняя холодный тепловой носитель и вынуждая его перемещаться в территорию нагрева.

отопление

Продуктивность солнечного коллектора

Главным критерием, который оказывает влияние на продуктивность гелиосистем, считается интенсивность излучения солнца. Кол-во падающего на конкретную территорию потенциально полезного излучения солнца именуется инсоляцией.

Величина инсоляции в самых разнообразных точках нашей планеты варьируется в очень широких пределах. Для определения средних показателей данной величины есть специализированные таблицы. Они отображают среднюю величину солнечной инсоляции для того либо другого региона.

носителя тепла

Помимо величины инсоляции на продуктивность системы оказывает влияние площадь и материал трубного змеевика. Дополнительным аргументом, оказывающим влияние на продуктивность системы, считается объем бака накопительного. Идеальная емкость бачка рассчитывается, если исходить из площади адсорберов коллектора.

В случае с плоским коллектором это вся площадь труб, которые находятся в коробке коллектора. Эта величина, примерно значении, равняется 75 литрам объема бачка, на один м? площади трубок коллектора. Аккумулирующая ёмкость считается своеобразным аккумулятором тепла.

Расценки на фабричные приборы

Большая часть материальных затрат на сооружение такой системы приходится на изготовление коллекторов. Это не удивляет, даже в промышленных образцах гелиосистем около 60% стоимости приходится на этот конструкционный компонент. Денежные расходы будут подчиняться от выбора того или другого материала.

Стоит выделить, что такая система не в состоянии отопить помещение, она лишь даст возможность сэкономить на затратах, помогая разогреть воду в системе обогрева. Принимая к сведению достаточно большие расходы энергии, которые тратятся на нагрев воды, солнечный коллектор, интегрированный в систему обогрева, значительно уменьшает аналогичные траты.

собственными руками

Для ее изготовления применяются довольно обыкновенные и доступные материалы. К тому же аналогичная конструкция считается полностью энергонезависимой и не нуждается в техническом уходе. Уход за системой сводится к периодическому осмотру и очистке стекла коллектора от грязи.

Добавочная информация по организации солнечного теплоснабжения в доме представлена в данной заметке.

Выводы и нужное видео по теме

Производственный процесс простого солнечного коллектора:

Как собрать и ввести в эксплуатирование гелиосистему:

Естественно, собственными силами изготовленный солнечный коллектор не сумеет конкурировать с промышленными моделями. Применяя подручные материалы, очень не просто достигнуть большого КПД, которым обладают промышленные образцы. Но и денежные расходы будут намного меньше если сравнивать с приобретением готовых установок.

Но все таки, рукодельная солнечная система обогрева значительно увеличит уровень удобства и уменьшит затраты на энергию, которая формируется классическими источниками.

Имеете опыт в сооружении солнечного коллектора? Или остались вопросы по изложенному материалу? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставлять комментарии можно в форме, расположившейся ниже.

Применяем энергию солнца по назначению: как выполнить коллектор собственными руками

Солнечный коллектор — данное устройство, которое предназначено для поглощения энергии солнца и изменения её в тепловую с целью последующей её передаче тепловому носителю. Традиционное устройство собой представляет чёрную пластину из металла, помещённую в стеклянный или пластмассовый корпус, ее поверхность поглощает радиацию. Их есть несколько типов и назначение может быть различное. Необходимо рассмотреть детальнее рабочий принцип данного устройства, и также поэтапное изготовление данного объекта собственными руками.

Какие есть

В зависимости от температуры, которую могут достигать пластины, коллекторы бывают:

  • низкой температуры — не дают энергии высокой мощности, они греют воду не больше 50 градусов по шкале Цельсия;
  • средних температур — прогревают воду уже до 80 градусов, благодаря этому их можно применять для обогрева помещений;
  • больших температур — применяются как правило на предприятиях промышленности, и дома их выполнить нереально.

Объединенные коллекторы разделяют на:

  • накопительные объединенные;
  • плоские;
  • жидкостные;
  • воздушные.

Накопительный интегрированный или по-иному термосифонный коллектор. Он может не только подогревать воду, но и некоторое время поддерживать какое то время необходимую температуру. В нем нет насосов, благодаря этому он намного экономнее других вариантов. Устройство-накопитель собой представляет конструкцию из нескольких либо одного бачков, заполненный водой и помещённых в утеплительный ящик. Сверху на баках лежит стеклянная крышка, которая идет через стекло и нагревает воду. Это доступный, лёгкий в обслуживании и обычный в работе вариант. Однако во время зимы его использование очень трудно.

Узнать про то, как не прогадать во время выбора фотоэлектрических батарей можно тут: https://teplo.guru/eko/vidyi-solnechnyih-paneley.html

Плоский коллектор напоминает простой плоский железный ящик, изнутри которого помещена чёрная пластина, поглощающая солнце. Стеклянная крышка ящика увеличивает его, стекло имеет невысокое содержание железа, такие образом помогая поглощению всех лучей. Сам ящик термоизолирован, а чёрная пластина тепловоспринимающая, за счёт чего и выделяется тепло. Однако КПД пластины всего 10%, благодаря этому она дополнительно покрывается слоем аморфного полупроводника. Плоские коллекторы применяются для подогрева воды в бассейнах, теплоснабжения помещений и других бутовых нужд.

В жидкостных накопителях ключевым тепловым носителем становится жидкость.Они могут быть остеклёнными и неостеклёнными, с замкнутой и разомкнутой системой теплопередачи.

Воздушные коллекторы намного дешевле собственных водных собратьев. Они не замерзают во время зимы, не подтекают. Их применяют для сушки сельскохозяйственных продуктов.

Есть еще один вид концентраторы, они выделяются концентрацией лучей солнца. Происходит это благодаря поверхности из зеркала, которая направляет свет на поглотители. Главный их минус — это невозможность работы в пасмурные дни, благодаря этому их применяют в государствах с жарким климатом.

Солнечные печи и дистилляторы. Дистилляторы работают на принципе испарения воды, таким образом не только дают теплоэнергию, но и чистят воду. Печи также применяют как для обогревания, так же и для стерилизации воды.

Галерея фотографий: разные варианты коллекторов

Рабочая схема

Коллектор состоит из 2-ух основных частей: светоулавливателя и теплообменного аккумулятора, который видоизменяет энергию радиации в энергию тепла и передаёт её тепловому носителю. Накопители могут быть вакуумными, трубными и плоскими. В первые конструкция похожа на термос: одна труба вмонтирована в иную, а между ними есть вакуум, образующий прекрасную тепловую изоляцию. Благодаря форме в виде цилиндра труб, лучи солнца проникают на них перпендикулярно и передают максимум энергии.

Солнечный коллектор состоит из 2-ух основных частей: светоулавливателя и теплообменного аккумулятора

Тепловым носителем в подобных конструкциях считается простая вода. Она может не только обогревать помещение, но и служить для домашних потребностей. При этом нет выделений углекислого газа в атмосферу, что очень важно сейчас. К тому же не потребуется никаких расходов на горючее, а результативность коллектора составляет 80%. На большей части России во время с марта по октябрь примерно в день солнцем формируется 4?5 кВтч/м 2 , что дает возможность маленьким устройством размером 2м 2 подогревать каждый день до 100 л воды.

Для всесезонного применения коллектор обязан иметь обширную поверхность, 2 контура с антифризом и добавочные теплообменные аппараты. Подобным образом, благодаря правильно использованной энергии можно получать бесплатное тепло 7 месяцев в году, неважно от того ясно на улице или нет.

А вы знали что, близким человеком солнечного коллектора считается солнечный бойлер? С историей его создания можно ознакомиться тут: https://teplo.guru/eko/solnechnyi-vodonagrevatel-svoimi-rukami.html

Тепловая энергия вашему дому: как выполнить коллектор собственными руками?

Для производства устройства в ход идут поликарбонатные листы, медные или трубы ПП.

Самой многофункциональной конструкцией считается разработка болгарского инженера Станислава Станилова. Главное правило действия этого коллектора — это применение парникового эффекта. Накопитель собой представляет помещённый в утепленную коробку из дерева трубчатый отопительный прибор, сваренный их труб из стали. Для подведения и водоотведения применяются трубы водопроводные диаметром 1 или ? дюйма.

Из солнечный батарей также можно сделать походный фонарик. Детальнее про это читайте тут: https://teplo.guru/eko/fonarik-na-solnechnyih-batareyah.html

Коробка теплоизолируется с каждой стороны с помощью пенополистирола, вспененного полистирола, минеральной или эковатой. Очень внимательно изолируется днище, куда сверху изоляции кладётся лист оцинкованного кровельного железа, на который ставится сам отопительный прибор. Он крепится в коробке стальными хомутами. Лист металла и отопительный прибор красятся чёрной краской на матовой основе, а коробка с каждой стороны, помимо стеклянной крышки, покрывается краской белого цвета. Покровное стекло, через какое будет проходить к теплообменнику солнце, отлично герметизируется. Накопителем тепла служит железная бочка, помещённая в дощатой или фанерной коробке, в пустоты которой заполняется эковатой, сухими опилками, керамзитовым песком, песком.

Инструменты которые понадобятся и материалы

Основной рабочий принцип подобного коллектора — применение парникового эффекта

  • стекло (к примеру, 1700/750 мм);
  • рама под стекло;
  • оргалит для дна;
  • доска сечением 120/25 мм;
  • полоса из стали сечением 20/2,5 мм, длина 3 м;
  • накладка-уголок;
  • брусок из дерева сечением 50/30 мм;
  • соединительная муфта;
  • труба отопительного прибора;
  • приёмная труба отопительного прибора ;
  • хомуты для крепежа;
  • оцинкованное железо в качестве отражателя;
  • утеплитель;
  • бачок на 200?300 литров.

Изготовление: пошаговые действия

Конструкция солнечного коллектора проста

  1. Из досок сколачивается короб, дно которого увеличивается брусом.
  2. На днище ложится тепловая изоляция (пенополистирол, пенопласт, минвата), сверху которой кладётся лист железа или жести.
  3. Сверху ставится отопительный прибор и крепится хомутами из полосы горячекатаной.
  4. Все соединения покрываются герметиком, стыки и щели замазываются.
  5. Трубы отопительного прибора и лист металла выкрашиваются в чёрный цвет.
  6. Короб и бачка для воды выкрашивается в серебристый цвет. Бачка для воды помещается в утепленный короб или бочку (между бачком и поверхностями стен короба насыпается материал для теплоизоляции).
  7. Для создания непрерывного маленького давления покупается аквакамера с поплавковым клапаном, как в бочке унитаза. Её можно купить в магазине сантехники.
  8. На чердаке дома, под крышей размещается аквакамера и накопитель воды (бачок). Аквакамера помещена выше бачка как минимум на 0,8 м.
  9. Коллектор располагается на крыше южной стороны дома под угол 45 0 к горизонту.
  10. Дальше идёт соединение всей системы между собой трубами: полудюймовыми трубами устанавливается высоконапорная часть системы от аквакамеры до водопроводного ввода. Дюймовыми трубами устанавливаются низконапорные части. Небольшое количество труб — 12 штук, но, в зависимости от расстояний между частями коллектора, потребуется 18?15 труб, однако не менее 12.
  11. Во избежание воздушных пробок, система заполняется водой с части которая находится снизу отопительного прибора. Как только вся система наполнится водой, из дренажной трубки аквакамеры польётся вода.
  12. Открываем вентиль в трубе для наполнения бачка.
  13. Вода начинает разогреваться тут же. Тёплая вода подымается вверх, вытесняя холодную, и та автоматично поступает в отопительный прибор.
  14. Как лишь часть воды будет потреблена, клапан поплавковый в аквакамере сработает, и прохладная вода опять поступит в нижнюю часть системы. Смешивания воды при этом не случается.

Ночью лучше всего перекрывать доступ воды в бачок, чтобы не появились потери тепла.

Домашнее отопление солнечным коллектором, изготовленным собственными руками

Главной задачей солнечного коллектора считается переустройство получившейся от солнечных лучей энергии в электричество. Рабочий принцип и конструкция оборудования несложные, благодаря этому технически его сделать легко. В основном, получившуюся энергию применяют для обогрева строений. Изготовление солнечного коллектора для отапливания дома собственными руками Начать надо с выбора всех деталей.

Домашнее отопление при помощи изменения энергии солнца в электрическую применяется, в основном, в качестве добавочного теплового источника, а не ключевого. С другой стороны, если установить конструкцию высокой мощности, а все приборы в доме переделать под электричество, тогда можно обойтись только солнечным коллектором.

Но никогда не забывайте, что теплоснабжение при помощи солнечных коллекторов без добавочных источников тепла можно исключительно в южных регионах. При этом панелей должно быть довольно много. Их нужно располагать поэтому, чтобы на них не падала тень (к примеру, от деревьев). Разместить панели следует лицевой стороной по направлению, максимально освещаемом солнцем в течении дня.

Хоть сейчас есть много разновидностей подобных устройств, рабочий принцип у всех аналогичный. Каждая схема забирает энергию солнца и передаёт её потребителю, собой представляет контур с последовательным размещением приборов. Комплектующими, производящими электрическую энергию, являются фотоэлектрические панели или коллекторы.

Коллектор состоит из трубок, которые постепенно соединены со входным и отверстием для выхода. Также они могут размещаться в виде змеевика. Изнутри трубок находится техническая вода или смесь воды и антифриза. Порой они наполняются просто потоком воздуха. Циркуляция выполняется благодаря физическим явлениям, таким как парообразование, изменение агрегатного состояния, давление и плотность.

Абсорберы исполняют функцию сбора солнечные энергии. Они имеют вид сплошной пластины металла чёрного цвета либо конструкции из большинства пластин, соединённых между собой трубками.

Для производства крышки корпуса применяют материалы с большой пропускной способностью света. Очень часто это либо органическое стекло, либо закалённые виды силикатного стекла. Порой применяются материалы из полимера, но изготовление коллекторов из пластика не рекомендуется. Это связывают с его большим расширением от нагревания солнцем. В результате может случиться разгерметизация корпуса.

Если система будет использоваться только осенью и весною, то в виде теплоносителя можно применять воду. Но в зимнее время её нужно поменять на смесь антифриза и воды. В традиционных конструкциях роль носителя тепла играет воздух, который двигается по каналам. Их можно создать из обыкновенного профилированного металлического листа.

Если коллектор нужно ставить для обогревания маленького строения, которое не подключено к независимой отопительной системе приватного дома или централизованным сетям, то подходит обычная система с одним контуром и элементом нагрева в её начале. Схема обычная, но правильность её установки оспаривается, так как работать она будет только солнечным летом. Но для её функционирования не понадобятся циркулярные насосы и добавочные нагреватели.

При 2-ух контурах все намного проблематичнее, но кол-во дней, когда станет активно вырабатываться электрическая энергия, становится во много раз больше. При этом коллектор будет обрабатывать лишь один контур. Значительная часть нагрузки возлагается на одно устройство, которое не прекращает работу на электрической энергии или другом виде топлива.

Хоть продуктивность устройства зависит от численности солнечных деньков в году, а стоимость на него завышена, оно все равно пользуется огромной популярностью среди населения. Не меньше распространённым считается производство солнечных теплообменных аппаратов собственными руками.

Гелиосистемы классифицируются по самым разным параметрам. Однако в приборах, которые можно сделать своими руками, необходимо посмотреть на вид носителя тепла. Подобные системы можно поделить на 2 типа:

  • применение разных жидкостей;
  • воздушные конструкции.

Первые используются очень часто. Они более производительные и разрешают прямо присоединить коллектор к системе отопления. Также популярна классификация по температуре, в границах которой может функционировать устройство:

  1. 1. Работающие в низкотемпературном диапазоне. Подобного рода устройства способны подогреть тепловой носитель максимум до 50 градусов. Используются они для подогрева воды в кабинах для душа, ваннах, в кухонной комнате, для огородного полива, и также для увеличения комфорта в осенний и весенний период.
  2. 2. Среднетемпературный диапазон. Могут подогреть тепловой носитель до 80 градусов. Они очень часто применяются для оснащения работы оборудования для отопления в приватных домах.
  3. 3. Высокотемпературные. Применяются в производительных цехах и остальных зданиях коммерческого назначения. Способны подогревать тепловой носитель до 200—300 градусов.

Заключительный вид гелиосистем не прекращает работу благодаря очень сложному принципу передачи энергии солнца. Оборудованию требуется достаточное количество места. Если поставить его на даче за городом, тогда оно занимает доминирующую часть участка. Для изготовления энергии потребуется необходимое оборудование, благодаря этому выполнить подобную солнечную систему собственными силами будет почти что нереально.

Производственный процесс солнечного обогревательного прибора собственными руками довольно интересный, а готовая конструкция принесёт немало пользы хозяину. Благодаря данному устройству можно избавится от проблемы обогревания помещений, водонагрева и остальных главных бытовых задач.

Как пример можно привести созидательный процесс устройства отопления, какое будет поставлять воду которая нагрелась в систему. Самым доступным вариантом производства солнечного коллектора считается применение в качестве главных материалов бруска из дерева и фанеры, и также древесно-стружечных плит. Как альтернативу можно применять профили из алюминия и листы металла, однако они обходятся дороже.

Все материалы обязаны быть влагостойкими, другими словами соответсвовать требованиям применения на чистом воздухе. Качественно сделанный и Поставленный солнечный коллектор служит от 20 до тридцати лет. Поэтому материалы должны содержать нужные характеристики эксплуатации для использования в течении полного периода. Если корпус сделан из древесины или древесно-стружечных плит, тогда для увеличения служебного срока его наполняют водно-полимерными эмульсиями и лаком.

Сопутствующие материалы для производства можно либо приобрести на рынке в свободном доступе, либо выполнить конструкцию из материалов которые всегда под рукой, которые отыщутся в любом хозяйстве. Благодаря этому основное, на что ориентироваться, — это стоимость материалов и деталей.

Чтобы сделать меньше теплопотери, на днище короба ложится материал для изоляции. Для него можно применять пенополистирол, минвату и т. п. Сегодняшняя промышленность предоставляет широкий выбор разных теплоизоляторов. К примеру, прекрасным вариантом станет применение фольги. Она не только устранит теплопотерю, но и будет отображать лучи солнца, а это означает, повысит нагрев носителя тепла.

В случае применения пенополистирола или полистирола для теплоизоляции можно вырезать для трубок канавки и устанавливать их подобным образом. В основном, абсорбер крепится к днищу корпуса и ложится по изоляционному материалу.

Теплоприемником солнечного коллектора выступает абсорбирующий компонент. Он собой представляет систему, которая состоит из трубок, по которой двигается тепловой носитель, и остальных деталей, изготавливающихся в большинстве случаев из листов меди.

Прекрасным материалом для трубчатой части считается медь. Но домашние мастера изобрели вариант подешевле — полипропиленовые шланги, которые сворачиваются в спиральную форму. Для подключения к системе при входе и выходе используются фитинги.

Подручные материалы и средства позволяется задействовать разные, другими словами почти что любые, которые есть в обиходе. Тепловой коллектор собственными руками можно сделать из старого холодильника, полипропиленовых и труб из полиэтилена, радиаторов панельного типа из стали и остальных подручных средств. Значимым фактором во время выбора трубного змеевика считается проводимость тепла материала, из которого он сделан.

Оптимальным вариантом для создания самодельного водяного коллектора считается медь. Она содержит самую большую проводимость тепла. Но применение медных трубок взамен полипропиленовых не значит, что устройство будет выдавать гораздо выше тёплой воды. На равных условиях медные трубки будут на 15—25% эффектнее, чем установка полипропиленовых заменителей. Благодаря этому использование пластика тоже считается целесообразным, к тому же он существенно дешевле меди.

При эксплуатации меди или полипропилена следует производить все соединения (резьбовые и сварные) герметичными. Возможное размещение труб — параллельное либо в виде змеевика. Верх ключевой конструкции с трубками закрывается стеклом. При форме в виде змеевика сокращается количество соединений и, исходя из этого, возможное образование утечек, и также обеспечивается одинаковое движение носителя тепла по трубкам.

Для покрытия короба можно применять не только стекло. В таких целях используют полупрозрачные, матовые или рифлёные материалы. Задействовать можно акриловые современные аналоги или литые пластики.

Во время изготовления обычного варианта можно применять закалённое стекло или органическое стекло, поликарбонаты и т. п. Прекрасной заменой станет использование полимерного этилена.

Главное не забыть учесть, что применение заменителей (рифлёных и поверхностей с матовым эффектом) содействует уменьшению пропускной способности света. В фабричных моделях используют для этого особое солярное стекло. Оно имеет чуть-чуть железа у себя в составе, что обеспечивает невысокую потерю тепла.

Чтобы создать накопительный бачок, можно применять любую ёмкость объёмом от 20 до 40 литров. Также используется схема с несколькими резервуарами, соединяющиеся между собой в одну систему. Бачок неплохо бы утеплять, в другом случае подогретая вода быстро остынет.

Если хорошо подумать, то аккумуляции в данной системе нет, а нагретый тепловой носитель приходится применять тут же. Благодаря этому накопительная ёмкость применяется для:

  • поддержания давления в системе;
  • замены аванкамеры;
  • распределения воды которая нагрелась.

Конечно, что солнечный коллектор, изготовленный собственными руками дома, не обеспечит качество и результативность, свойственные для моделей фабричного производства. Применяя только подручные материалы, о большом коэффициенте полезного действия не стоит и говорить. В промышленных образцах подобные характеристики во много раз выше. Однако и денежные расходы станут тут значительно меньше, так как применяются подручные средства. Выполненная собственными руками солнечная установка намного увеличит уровень удобства в доме за городом, и также уменьшит затраты на прочие энергетические ресурсы.

Солнечный коллектор своими руками


Дмитрий

Я автор блога nehomesdeaf.org, свой блог я начал вести 10 лет назад. Статьи я пишу сам и иногда нанимаю копирайтеров если тема актуальная, а у меня на нее нет времени. Блог мне нравится вести, здесь я поднимаю очень актуальные вопросы которые связаны с жизнью каждого человека, это ремонт, дизайн, мода, автомобили.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Back to top button