Водяной солнечный коллектор своими руками

Как выполнить солнечный коллектор для отапливания собственными руками

Подорожание классических источников энергии побуждает собственников приватных домов подбирать другие варианты обогревания жилья и водонагрева. Нужно согласится, экономическая составная часть вопроса отыграет важную 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 солнце в полезную собственникам дома 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. Процедура сборки солнечного генератора на фотопластинах не так просто, чем трубчатого коллектора.

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

Коллекторы являют собой систему трубок, объединенных 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: исчезновение, изменение давления и плотности от перехода из одного агрегатного состояния в иное и др.

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

Для производства части сверху корпуса, крышки, применяются материалы с высокой способностью к пропусканию потока света. Это может быть акриловое стекло, такие же полимеры, закаленные виды классического стекла.

Нужно сказать, что полимеры довольно переносят плохо воздействие лучей ультрафиолета. Все разновидности пластика имеют очень высокий 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.

Если солнечный коллектор ставится для обогревания маленького здания, не содержащего связи с индивидуальным 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.

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 деление по виду носителя тепла.

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

Помимо прочего почасту применяют классификацию по температуре, до которой могут разогреваться рабочие узлы коллектора:

1. Низкотемпературные. Варианты, которые способны обогревать 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 приватных домов.
3. Высокотемпературные. Температура носителя тепла в данных установках может дойти до 200-300?С. Применяются в масштабах промышленности, монтируются 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.

Собственноручное изготовление коллектора

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

Материалы для самостоятельной сборки

Самый обычный и недорогой 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 конкретным набором рабочих свойств, которые дают возможность применять конструкцию в течении полного периода.

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 своими силами сделать из доступных подручных средств.

Маленькие детали устройства тепловой изоляции

Для устранения потерь энергии тепла на днище короба устанавливается материал для изоляции. Это может быть вспененный полимер либо вата на минеральной основе. Сегодняшняя промышленность выпускает достаточно обширную номенклатуры материалов для изоляционных работ.

Для теплоизоляции короба можно применять фольгированные варианты теплоизоляторов. Аналогичным 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.

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 полимерных труб.

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 трубный змеевик солнечного коллектора, очень широк. Это может быть трубный змеевик старого холодильника, полиэтиленовые трубы для водопровода, радиаторы панельные из стали и др.

Важным параметром эффективности выступает проводимость тепла материала, из которого выполнен трубный змеевик.

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

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

При равных условиях продуктивность теплообменного аппарата из труб сделанных из меди будет на 20% эффектнее, чем продуктивность металлопластиковых вариантов. Так что трубные змеевики, сделанные из труб из полимеров, право имеют на жизнь. Стоит еще сказать, что 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 делает меньше кол-во соединений — это уменьшает вероятность протечек и обеспечивает более одинаковое движение потока носителя тепла.

Верх короба, в котором находится трубный змеевик, 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.

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

В промышленных образцах аналогичных гелиосистем применяется специализированное солярное стекло. Это 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, объединенных 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.

Этапы сборки гелиосистемы

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

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

Во время монтажа нужно учитывать, что после наполнения жидким носителем тепла системы, данная часть конструкции станет иметь большой вес. Поэтому необходится удостовериться в надежности перекрытия или улучшить 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.

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 вспененный полимер, базальтовую теплоизоляцию 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.

Тестирование перед эксплуатационным вводом

После монтажных работ всех компонентов системы и утепления части конструкций приступаем к наполнению системы жидким носителем тепла. 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 завершается тогда, когда из трубы для дренажа аванкамеры начинает литься вода.

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

Процесс увеличения температуры происходит даже в плохую погоду. Нагретый тепловой носитель начинает подниматься в верхнюю часть 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. Аналогичным 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 в случае если когда температура воздуха спускается ниже, чем температура носителя тепла.

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

Подводку к местам использования горячей воды выполняют с помощью типовых водопроводных кранов. Традиционные одинарные краны целесообразнее не применять. В хорошую погоду температура воды может дойти до 80°С — пользоваться такой водой прямо некомфортно. Аналогичным 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.

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

Лучи солнца беспрепятственно проходят через пропускающий свет материал части сверху 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.

Продуктивность солнечного коллектора

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

Величина инсоляции в различных 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.

Не считая величины инсоляции на продуктивность системы действует площадь и материал теплообменного аппарата. 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 площадь труб, которые находятся в коробке коллектора. Эта величина, в среднем значении, равняется 75 литрам объема бачка, на один м? площади трубок коллектора. Аккумулирующая ёмкость считается своеобразным аккумулятором тепла.

Расценки на фабричные приборы

Большая доля затрат в финансовом плане на сооружение такой системы приходится на изготовление коллекторов. Это даже не удивляет, даже в промышленных образцах гелиосистем около 60% стоимости приходится на этот конструкционный компонент. Материальные затраты будут подчиняться от выбора того или другого материала.

Необходимо выделить, что такая система не в состоянии отопить помещение, она лишь даст возможность сэкономить на затратах, помогая разогреть воду в отопительной системе. Беря во внимание достаточно большие расходы энергии, которые тратятся на нагрев воды, солнечный коллектор, интегрированный в систему обогрева, значительно уменьшает такие же траты.

Для ее изготовления применяются довольно обычные и доступные материалы. Стоит еще сказать, что 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, своими силами изготовленный солнечный коллектор не сумеет конкурировать с промышленными моделями. Применяя подручные материалы, не легко достигнуть большого КПД, которым обладают промышленные образцы. Но и материальные затраты будут намного меньше если сравнивать с приобретением готовых установок.

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.

Как выполнить солнечный коллектор

Разные солнечные коллекторы возникли на рынке очень много давно. Это устройства, которые применяют солнечную энергию чтобы нагреть воду на бытовые нужды. Но получить востребовательность среди клиентов им мешает большая цена, это беда всех экологически чистых источников энергии. К примеру, общие расходы на покупку и процесс установки установки, что обеспечит нужды средней семьи, составят 5000$. Но решение нашлось: можно создать солнечный коллектор собственными руками из доступных по стоимости материалов. Какими способами это осуществить, будет рассказано в этом материале.

Как не прекращает работу солнечный коллектор?

Рабочий принцип коллектора построен на поглощении (абсорбции) тепловой солнечной энергии специализированным приемным устройством и передачей его с небольшими потерями тепловому носителю. В качестве приемника применяются медные или трубки из стекла, покрашенные в черный цвет.

Ведь известно, что прекраснее всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Носителем тепла очень часто выступает вода, порой – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отапливания дома и горячего водообеспечения бывают подобных видов:

• воздушные;
• водяные плоские;
• водяные вакуумные.

Среди других воздушный солнечный коллектор выделяется конструктивной простотой и, исходя из этого, самой небольшой стоимостью. Он собой представляет панель – приемник радиации солнца из металла, заключенный в герметичный корпус. Лист стали для лучшей отдачи тепла снабжен с задней стороны ребрами и уложен на днище с теплоизоляцией. В передней части установлено прозрачное стекло, а по обоим бокам корпуса есть проемы с фланцами для подсоединения воздушных каналов или других панелей, как показано на схеме:

Воздух, поступающий через проем с одной стороны, проходит между стальными ребрами и, получив от них тепло, выходит со второй.

Нужно сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет собственные специфики. Из-за их низкой эффективности для обогревания помещений необходимо использовать несколько аналогичных панелей, соединенных в батарею. Также, обязательно потребуется вентилятор, так как воздух который нагрелся из коллекторов, присутствующих на кровле, своими силами вниз не пойдёт. Важная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Обычное устройство и рабочий принцип дают возможность исполнять изготовление коллекторов воздушного типа собственными руками. Но понадобится много материала для нескольких коллекторов, а разогреть воду при их помощи все равно не выйдет. В связи с этими причинами домашние мастера любят заниматься водяными нагревателями.

Конструкция плоского коллектора

Для самостоятельного изготовления самый большой интерес представляют плоские солнечные коллекторы, предназначающиеся для нагрева воды. В металлическом корпусе или сплава алюминия четырехугольной формы размещен тепловой приемник — пластина с запрессованным в ней змеевиком из медной трубки. Приемник делается из алюминия или меди, покрытой поглощательным слоем черного цвета. Как и в прошлом варианте, снизу пластина отгорожена от дна слоем материала для теплоизоляции, а роль крышки играет крепкое стекло или поликарбонатный материал. Ниже на рисунке нарисовано устройство солнечного коллектора:

Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его тепловому носителю, двигающемуся по трубкам (вода или антифриз). Стекло исполняет 2 функции: пропускает к теплообменному аппарату радиацию солнца и служит защитой от осадков и ветра, уменьшающих продуктивность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы в середину не попадала пыль и стекло не теряло светопроницаемости. Снова же, тепло лучей солнца не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого может зависеть производительная работа солнечного коллектора.

Этот вид – очень распространенный среди потребителей из-за хорошего соотношения цена — качество, а среди домашних умельцев — из-за причины относительно несложной конструкции. Но использовать такой коллектор для отапливания можно только на юге, с уменьшением температуры воздуха снаружи его продуктивность существенно падает из-за высоких потерь тепла через корпус.

Устройство вакуумного коллектора

Еще 1 вид водяных солнечных нагревателей делается с использованием новейших технологий и авангардных технических решений, а поэтому относится к высокой категории цен. Подобных решений в коллекторе реализовано два:

• теплоизоляция при помощи вакуума;
• применение энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при отрицательной температуре.

Замечательный вариант обезопасить абсорбер для коллектора от потерь тепла – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена в середину колбы из крепкого стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через какую течет тепловой носитель. Что происходит: хладагент под лучами солнца закипает и обращается в пар, он подымается по трубке вверх и от соприкасания с носителем тепла сквозь тонкую стенку опять переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:

Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает намного больше энергии тепла, чем при простом нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, чем ее удельная теплоемкость, а поэтому вакуумные солнечные коллекторы очень продуктивны. Конденсируясь в трубе с проточным носителем тепла, хладагент передает ему всю теплоту, а сам течет вниз за новой порцией солнечной энергии.

Благодаря собственному устройству вакуумные нагреватели не боятся невысоких температур и берегут собственную трудоспособность даже на морозе, а поэтому используют на севере. Интенсивность водонагрева в данном случае меньше, чем летом, так как в зимний период на землю поступает меньше тепла от солнечных лучей, часто мешает облачность. Ясно, что сделать колбу из стекла с откачанным воздухом дома просто невозможно.

Примечание. Есть вакуумные трубки для коллектора, заполняемые прямо носителем тепла. Их минус – методичное подключение, при поломке одной колбы понадобится менять весь бойлер.

Как сделать солнечный коллектор?

Перед тем как начать работу, необходимо сформироваться с размерами грядущего водонагревательного аппарата. Сделать правильный расчет площади теплопередачи сложно, многое зависит от интенсивности излучения солнца в этом регионе, размещения дома, материала нагревательного контура и так дальше. Правильным будет сказать, что чем больше тепловой коллектор, тем лучше. Однако, его габариты наверное обходятся местом, где предполагается его ставить. Значит, нужно исходить из площади данного места.

Корпус большого труда не составит сделать из древесины, проложив на днище слой пенополистирола или ваты на минеральной основе. Также для данной цели хорошо применять створки устаревших окон из дерева, где сбереглось хотя бы одно стекло. Выбор материала для приемника тепла внезапно широк, чего только не применяют мастера-умельцы, чтобы собрать коллектор. Вот список распространенных вариантов:

• тонкостенные медные трубки;
• разные полипропиленовые трубы с тонкими стенками, лучше всего черного цвета. Отлично подойдёт полиэтиленовая РЕХ труба для водомерного узла;
• внешний трубный змеевик старого холодильника;
• трубки из алюминия. Правда, объединять их труднее, чем медные;
• радиаторы панельные из стали;
• черный садовый шланг.

Примечание. Не считая указанных, есть много экзотических версий. К примеру,воздушный солнечный коллектор из пивных банок или бутылок из платика. Такие же прототипы выделяются необычностью, но просят существенного вложения труда при сомнительной отдаче.

В собранный корпус из дерева или старую оконную створку с приделанным дном и уложенным теплоизолятором нужно уместить лист металла, накрывающий всю территорию грядущего нагревателя. Отлично, если найдется лист алюминия, но подойдёт и тонкая сталь. Ее следует покрасить в черный цвет, а потом положить трубы в виде змеевика.

В не сомнения, коллектор чтобы нагреть воду прекраснее всего выйдет из труб сделанных из меди, они прекрасно передают тепло и будут служить долгое время.Полотенцесушитель плотно прикрепляется к металическому экрану скобками или любым остальным доступным способом, наружу выводятся 2 штуцера для водоподачи.

Так как это плоский, а не вакуумный коллектор, то поглотитель тепла необходимо закрыть сверху прозрачной конструкцией – стеклом или прозрачным пластиком. Заключительный легче отделывается и лучше в работе, не разобьется от ударов града.

После сборки солнечный коллектор нужно установить на место и присоединить к накопительному бачку для воды. Когда дают возможность условия монтажа, то можно организовать естественную движение воды по замкнутому контуру между бачком и нагревателем, в другом случае в систему включается циркулярный насос.

Заключение

Воплощать в жизнь домашнее отопление солнечными коллекторами, выполненными собственными руками, – симпатичная перспектива для большинства владельцев дома. Обитателям южных районов данный вариант более доступен, только придется заполнить систему антифризом и как необходимо утеплить корпус. На севере рукодельный коллектор сможет помочь подогреть воду на хознужды, но для обогревания дома его не хватит. Проявляется холод и короткий световой день.

Водяной солнечный коллектор собственными руками

Солнечные коллекторы – это замечательный способ сэкономить энергетические ресурсы. Бесплатная энергия солнца сумеет как минимум 6-7 месяцев в году давать тёплую воду для хознужд. А в другие месяцы – так же и помогать отопительной системе.

Но самое основное, что простой солнечный коллектор можно сделать своими руками. Вам для этого потребуются инструменты и материалы, которые можно приобрести в большинстве магазинов строительных материалов. В большинстве случаев вполне достаточно даже того, что найдется в обыкновенном гараже.

Представленная ниже процедура сборки солнечного нагревателя применялась в проекте "Включи солнце — живи удобно". Она была разработана конкретно для проекта ТМ из Германии Solar Partner Sued, которая профессионально занимается продажей, процессом установки и сервисом солнечных коллекторов и фотоэлектрических систем.

Главная идея – все обязано получиться практически бесплатно и строго. Для производства коллектора применяются довольно обычные и распространенные материалы, но его результативность выходит вполне приемлемого уровня. Она меньше, чем у заводских моделей, но ценовая разница полностью возмещает данный недостаток.

Есть разные типы солнечных водогреев, но они все базируются на простом принципе: темная поверхность «впитует» энергию солнца, потом это тепло подается тепловому носителю (воде). Очень простые модели могут быть выстроены из экономичных материалов и не просят насосов либо прочего электрического оборудования. Эффектный солнечный коллектор может применяться даже в зимнее время благодаря использованию незамерзающих жидкостей – антифризов.

Описанная система солнечного коллектора считается пассивной и не зависит от электрической энергии. Она обходится без электоприборов. Горячая жидкость передвигается между коллектором и бачком по принципу конвекции, благодаря несложему правилу: нагретая жидкость всегда подымается вверх.

Рабочий принцип подобного солнечного коллектора состоит в следующем:

• Солнце нагревает жидкость в коллекторе
• Нагретая жидкость подымается по коллектору и трубе в бак-аккумулятор
• Когда горячая жидкость поступает в трубный змеевик, установленый в бачок с водой, тепло подается от теплообменного аппарата воде
• Жидкость в теплообменном аппарате, охлаждаясь, передвигается вниз по спирали и поступает из отверстия снизу бачка назад в коллектор
• Вода, нагретая в бачке, собирается сверху бачка
• Прохладная вода из сети водопровода / резервуара поступает в нижнюю часть бачка
• Вода которая нагрелась отбирается через отверстие для выхода сверху бачка.

Пока на коллектор светит солнце, жидкость в трубах абсорбера нагревается, передвигается в бачок и аналогичным образом регулярно двигается. Данный процесс обеспечивает нагрев воды в бачке всего в течении пары часов при интенсивном солнечном излучении.

Важный элемент коллектора теплоснабжения — абсорбер. Он состоит из листа металла, приваренного к трубам сделанным из металла. Несколько труб ставятся в вертикальном положении и привариваются к двум трубам большего размера, размещенных в горизонтальном положении. Эти толстые трубы для входа и выхода жидкости обязаны быть размещены параллельно один к одному. А входное отверстие для жидкости (часть находящаяся внизу абсорбера) и отверстие для выхода (верхняя часть абсорбера) должны находиться с каждой стороны панели (по диагонали). Для соединений в толстых трубах нужно высверлить отверстия под диаметр вертикальных труб.

Для лучшей теплопередачи от пластины металла к трубам принципиально важно обеспечить самый большой контакт пластины с трубами. Сварка должна быть вдоль всего элемента. Важно, чтобы лист металла и трубы плотно прилегали друг к другу.

Абсорбер ложится в раму из дерева и укрывается стеклом, которое оберегает коллектор и выполняет в середине эффект теплицы. Применяется простое оконное стекло. Идеальная толщина — 4 мм, при этом сберегается приятное соотношение надежности и веса. Лучше всего необходимую площадь стекла делить на пару частей. Так удобнее и безопаснее работать с ним.

Применение пары слоев стекла или пакета стекол даст прирост эффективности, но повысит вес конструкции и цена системы.

Лучи солнца проходят через стекло и греют коллектор, а застекление предохраняет утечку тепла. Стекло также мешает движению воздуха в абсорбере без него коллектор быстро терял бы тепло из-за ветра, дождя, снега или невысоких внешних температур.

Раму необходимо обработать антисептиком и краской для внешних работ.

В корпусе выполняются сквозные отверстия для подачи холодной и отвода нагретой жидкости из коллектора.

Сам абсорбер покрывают краской огнеупорным покрытием. Традиционные черные краски при больших температурах начинают шелушиться или испаряться, что приводит к потемнению стекла. Краска должна окончательно высохнуть, перед тем как вы зафиксируйте покрытие из стекла (для устранения конденсации).

Под абсорбером закладывается теплоизолятор. Очень часто применяется вата на минеральной основе. Основное, чтобы он выдерживал довольно большие температуры на протяжении лета (порой более 200 градусов).

Снизу раму закрывают ОСБ плитой, фанерой, досками и т.п. Ключевое условие к данному этапу — удостовериться, что низ коллектора хорошо защищен от проникновения влаги в середину.

Для закрепления стекла в раме выполняют пазы, или прикрепляют рейки по внутренней стороне рамы. При расчитывании размеров рамы необходимо учесть, что при изменении погоды (температуры, влаги) на протяжении года ее конфигурация будет чуть-чуть меняться. Благодаря этому на любой стороне рамы оставляют пару миллиметров запаса.

На паз или рейку фиксируется резиновый оконный уплотнитель (D- или Е-образный). На него кладется стекло, на которое аналогичным образом наносится уплотнитель. Сверху это все крепится оцинкованной жестью. Аналогичным образом, стекло хорошо прикреплено в раме, уплотнитель оберегает абсорбер от холода и влаги, а конкретно стекло не поломается, когда рама из дерева будет "дышать".

Стыки между листами стекла изолируются уплотнителем или силиконом.

Чтобы организовать солнечное домашнее отопление потребуется накопительный бачок. Тут хранится нагретая коллектором вода, благодаря этому нужно побеспокоится о его термические изоляции.

В качестве бачка можно применять:

• неработающие водонагреватели накопительные
• разные балоны для газов
• бочки для пищевого применения

Главное — не забывать, что в герметичном баке будет создаваться давление в зависимости от давления системы водопровода, к которой он будет подключен. Не любая емкость может держать давление в пару атмосфер.

В бачке выполняют отверстия для входа и выхода теплообменного аппарата, ввода холодной воды, и забора нагретой.

В бачке размещается теплообменник спирального типа. Для него применяют медь, нержавейку или пластик. Нагретая через трубный змеевик вода будет подниматься вверх, благодаря этому его необходимо уместить снизу бачка.

Коллектор совмещается с бачком при помощи труб (к примеру, металлопластиковых или пластиковых), проведенных от коллектора к бачку через трубный змеевик и назад в коллектор. Тут принципиально важно не допустить утечку тепла: путь от бачка до потребителя обязан быть максимально коротким, и трубы должны быть достаточно хорошо изолированными.

Бак расширительный — это очень ключевой элемент системы. Он это открытый резервуар, находящийся в крайней верхней точке контура циркуляции жидкости. Для бака расширительного можно применять как железную, так и полимерную емкость. При ее помощи находится под контролем давление в коллекторе (благодаря тому, что жидкость от нагревания становится шире, могут лопнуть трубы). Для уменьшения теплопотерь бак также следует изолировать. Если в системе есть воздух, то он также способен выходить через бак. Через бак расширительный происходит также наполнения коллектора жидкостью.

Больше подробностей о создании недорогого солнечного коллектора, список требуемых материалов и правила установки нагревателя узнать можно, погрузив Фактическое руководство по сооружению солнечных коллекторов для горячей воды.

Понравилась публикация? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Солнечный водонагреватель своими руками.