Как сделать солнечный коллектор своими руками: типы конструкций и этапы работ. Солнечный коллектор своими руками как собрать и изготовить
для отопления дома, бассейна, теплицы, душа
Солнечный коллектор – это альтернативный источник получения тепловой энергии за счёт использования солнечной. Сейчас это удобное приспособление уже не новшество, но позволить себе его установку может далеко не каждый. Если подсчитать, покупка и монтаж коллектора, который удовлетворит бытовые нужды среднестатистической семьи, могут обойтись в пять тысяч американских долларов. Само собой, окупаемости такого источника придется ждать довольно долго. Но почему бы не сделать солнечный коллектор своими руками и установить его?
Виды
Стандартное устройство имеет вид металлической пластины, которая помещена в пластмассовый или стеклянный корпус. Поверхность этой пластины аккумулирует солнечную энергию, задерживает тепло и передаёт его для различных бытовых нужд: отопление, подогрев воды и т.д. Интегрированные коллекторы бывают нескольких видов.
Накопительные
Накопительные коллекторы ещё называют термосифонными. Такой солнечный коллектор своими руками без насоса получается наиболее выгодным. Его возможности позволяют не только подогревать воду, но и поддерживать температуру на необходимом уровне некоторое время.
Такой солнечный коллектор для отопления состоит из нескольких баков, наполненных водой, которые находятся в теплоизоляционном ящике. Баки накрыты стеклянной крышкой, через которую пробиваются солнечные лучи и подогревают воду. Этот вариант наиболее экономичен, прост в эксплуатации и в обслуживании, но его эффективность в зимнее время практически равна нулю.
Плоские
Ппредставляет собой большую металлическую пластину – абсорбер, который находится внутри алюминиевого корпуса со стеклянной крышкой. Плоский солнечный коллектор своими руками будет более эффективен при использовании именно крышки из стекла. Поглощает солнечную энергию через градостойкое стекло, которое хорошо пропускает свет и практически его не отражает.
Внутри ящика присутствует термоизоляция, что позволяет значительно снизить теплопотери. Сама пластина имеет низкий КПД, поэтому она покрыта аморфным полупроводником, который значительно увеличивает показатель аккумуляции тепловой энергии.
При изготовлении солнечного коллектора для бассейна своими руками, часто отдают предпочтение именно плоскому интегрированному устройству. Впрочем, он не хуже справляется и с другими задачами, такими как: подогрев воды для домашних нужд и отопление помещения. Плоский – самый широко используемый вариант. Абсорбер для солнечного коллектора своими руками предпочтительно делать из меди.
Жидкостные
Из названия понятно, что главным теплоносителем в них выступает именно жидкость. Водяной солнечный коллектор своими руками делается по следующей схеме. Через поглощающую солнечную энергию металлическую пластину, тепло передаётся по прикрепленным к ней трубам в бак с водой или незамерзающей жидкостью или прямо к потребителю.
К пластине подходят две трубы. Через одну из них подаётся холодная вода из бака, а через вторую в бак поступает уже подогретая жидкость. У труб обязательно должны присутствовать отверстия входа и выхода. Такую схему подогрева называют замкнутой.
Когда же подогретая вода напрямую подаётся для удовлетворения нужд пользователя – такую систему называют разомкнутой.
Неостекленные чаще применяются для нагрева воды в бассейне, поэтому сборка таких тепловых солнечных коллекторов своими руками не требует закупки дорогих материалов – сгодится резина и пластмасса. У остекленных КПД выше, поэтому они способны отапливать дом и обеспечивать потребителя горячей водой.
Воздушные
Воздушные устройства экономичнее вышеперечисленных аналогов, использующих воду в качестве теплоносителя. Воздух не замерзает, не подтекает и не кипит как вода. Если в такой системе происходит утечка, она не приносит столько проблем, однако определить где она произошла довольно сложно.
Самостоятельное изготовление не обходится потребителю дорого. Солнцеприемная панель, которая накрывается стеклом, нагревает воздух, который находится между ней и теплоизоляционной пластиной. Грубо говоря, это плоский коллектор, имеющий внутри пространство для воздуха. Внутрь поступает холодный воздух и под действием солнечной энергии подаётся потребителю тёплый.
Вентилятор, который крепится в воздуховод или непосредственно на пластину, улучшает циркуляцию и улучшает воздухообмен в устройстве. Для работы вентилятора требуется использование электричества, что не очень-то экономно.
Такие варианты долговечны и надёжны и обслуживать их проще, чем устройства, которые используют жидкость в качестве теплоносителя. Для поддержания нужной температуры воздуха в погребе или для отопления теплицы солнечным коллектором подойдёт как раз такой вариант.
Как это работает
Коллектор собирает энергию с помощью светонакопителя или, другим словами, солнцеприемной панели, которая пропускает свет к аккумулирующей металлической пластине, где солнечная энергия преобразуется в тепловую. Пластина передает тепло теплоносителю, которым может быть как жидкость, так и воздух. Вода отправляется по трубам к потребителю. С помощью такого коллектора можно отопить жилище, нагреть воду для различных домашних целей или бассейна.
Воздушные коллекторы используются, в основном для отопления помещения или подогрева воздуха внутри него. Экономия при использовании таких устройств очевидна. Во-первых, не нужно использовать какое-либо топливо, а во-вторых, снижается потребление электроэнергии.
Для того чтобы получить максимальный эффект от использования коллектора и бесплатно подогревать воду на протяжении семи месяцев в году, он должен иметь большую поверхность и дополнительные теплообменные устройства.
Коллектор Станилова
Инженер Станислав Станилов представил миру самую универсальную конструкцию солнечного коллектора. Основной идеей использования разработанного им устройства является получение тепловой энергии за счет создания парникового эффекта внутри коллектора.
Конструкция коллектора
Конструкция этого коллектора очень проста. По сути, это солнечный коллектор из стальных труб, сваренных в радиатор, который помещён в деревянный контейнер, защищённый теплоизоляцией. В качестве теплоизоляционного материала могут выступать минеральная вата, пенопласт, понополистирол.
На дно коробки кладется оцинкованный металлический лист, на который монтируется радиатор. И лист, и радиатор окрашиваются в чёрный, а сама коробка покрывается белой краской. Разумеется, контейнер накрывается стеклянной крышкой, которая хорошо герметизируется.
Материалы и детали для изготовления
Для сооружения такого самодельного солнечного коллектора для отопления дома понадобится:
- стекло, которые будет служить в качестве крышки. Размер его будет зависеть от габаритов короба. Для хорошей эффективности лучше подбирать стекло размером 1700 мм на 700 мм;
- рама под стекло – её можно сварить самостоятельно из уголков или сколотить из деревянных планок;
- доска для короба. Тут можно использовать любые доски, даже с разборки старой мебели или дощатого пола;
- прокатный уголок;
- соединительная муфта;
- трубы для сборки радиатора;
- хомуты для крепления радиатора;
- лист оцинкованного железа;
- приёмная и выпускная труба радиатора;
- бак объемом 200−300 литров;
- аквакамера;
- теплоизоляция (листы пенопласта, пенополистирола, мин. вата, эковата).
Этапы работ
Этапы изготовления коллектора Станилова своими руками:
- Из досок сколачивается контейнер, дно которого укрепляется брусьями.
- На дно укладывается теплоизолятор. Основание должно быть особенно тщательно утеплено, чтобы избежать утечки тепла у теплообменника.
- После на дно короба устраивают оцинкованную пластину и устанавливают радиатор, который сваривается из труб, и закрепляют его стальными хомутами.
- Радиатор и лист под ним окрашиваются в черный цвет, а короб – в белый или серебристый.
- Бак с водой должен быть установлен под коллектором в теплом помещении. Между ёмкостью для воды и коллектором нужно устроить теплоизоляцию, чтобы трубы находились в тепле. Бак можно поместить в большую бочку, в которую можно засыпать керамзит, песок, опилки и т.д. и таким образом утеплить.
- Над баком нужно установить аквакамеру для того чтобы в сети создавалось давление.
- Монтаж солнечного коллектора своими руками нужно осуществлять на южной стороне кровли.
- После того как все элементы системы готовы и установлены, нужно соединить их в сеть полудюймовыми трубами, которые должны быть хорошо утеплены, дабы уменьшить теплопотери.
- Неплохо будет соорудить и контроллер для солнечного коллектора своими руками, так как заводские устройства эксплуатируются недолго.
Расчет размеров
Расчёт размеров для того чтобы изготовить солнечный коллектор для отопления своими руками, прежде всего, направлен на определение нагрузки системы теплоснабжения, покрытие которой берет на себя это устройство. Само собой, что подразумевается использование нескольких источников энергии в комплексе, а не только энергии солнца. В этом деле важно расположить систему таким образом, чтобы она взаимодействовала с другими – тогда это даст максимальный эффект.
Для определения площади коллектора нужно знать, для каких целей он будет использоваться: отопление, подогрев воды или и того, и другого. Проанализировав данные водомера, потребностей в обогреве и данные инсоляции местности, в которой планируется установка, можно высчитать площадь коллектора. К тому же, надо учесть потребности в горячей воде всех потребителей, которые планируется подключить к сети: стиральной машины, посудомоечной машины и т.д.
Селективное покрытие
Селективное покрытие выполняет едва ли не самую основную функцию в работе коллектора. Пластина или радиатор с нанесённым покрытием притягивают в разы больше солнечной энергии, превращая её в тепло. Можно приобрести специальный химикат в качестве селективного покрытия, а можно просто окрасить теплонакопитель в чёрный цвет.
Чтобы сделать селективное покрытие для солнечных коллекторов своими руками, можно применить:
- специальный готовый химикат;
- оксиды разных металлов;
- тонкий теплоизоляционный материал;
- чёрный хром;
- селективную краску для коллектора;
- чёрную краску или пленку.
Коллекторы из подручных материалов
Собрать солнечный коллектор для отопления дома своими руками и дешевле и интереснее, ведь изготовить его можно из различных подручных материалов.
Из металлических труб
Этот вариант сборки походит на коллектор Станилова. При сборке солнечного коллектора из медных труб своими руками, из труб варится радиатор и помешается в деревянный короб, проложенный изнутри теплоизоляцией.
Наиболее эффективными будут медные трубы, алюминиевые тоже можно использовать, но их тяжело варить, а вот стальные – наиболее удачный вариант.
Такой самодельный коллектор не должен быть чересчур большим, чтобы его было легко собрать и монтировать. Диаметр труб на солнечные коллектора для сварки радиатора должен быть меньше, чем у труб для ввода и вывода теплоносителя.
Из пластиковых и металлопластиковых труб
Как сделать солнечный коллектор своими руками, имея в домашнем арсенале пластиковые трубы? Они менее эффективны в качестве теплонакопителя, однако в разы дешевле меди и не коррозируют как сталь.
Трубы выкладываются в короб по спирали и закрепляются хомутами. Их можно покрыть черной или селективной краской для большей эффективности.
С укладкой труб можно экспериментировать. Так как трубы плохо гнутся, их можно укладывать не только по спирали, а и зигзагом. Среди преимуществ, пластиковые трубы легко и быстро поддаются пайке.
Из шланга
Чтобы сделать солнечный коллектор для душа своими руками понадобится резиновый шланг. Вода в нем нагревается очень быстро, поэтому его тоже можно использовать в качестве теплообменника. Это самый экономичный вариант при изготовлении коллектора своими руками. Шланг или полиэтиленовая труба укладывается в короб и прикрепляется хомутами.
Так как шланг скручен по спирали, в нем не будет происходить естественная циркуляция воды. Чтобы использовать в данной системе ёмкость для накопления воды, необходимо оснастить её циркуляционным насосом. Если это дачный участок и горячей воды уходит немного, то того её количества, которое буде поступать в трубу, может оказаться достаточно.
Из банок
Теплоносителем солнечного коллектора из алюминиевых банок выступает воздух. Банки соединяются между собой, образуя трубу. Чтобы сделать солнечный коллектор из пивных банок нужно обрезать днище и верх каждой банки, состыковать их между собой и склеить герметиком. Готовые трубы помещаются в деревянный короб и накрываются стеклом.
В основном, воздушный солнечный коллектор из пивных банок используют для устранения сырости в подвале или для обогрева теплицы. В качестве теплонакопителя можно использовать не только пивные банки, а и пластиковые бутылки.
Из холодильника
Солнечные водогрейные панели своими руками можно соорудить из непригодного холодильника или радиатора старого авто. Конденсатор, извлеченный из холодильника, надо хорошо промыть. Горячую воду, полученную таким способом, лучше использовать только для технических целей.
На дно короба расстилается фольга и резиновый коврик, потом на них укладывается конденсатор и закрепляется. Для этого можно применить ремни, хомуты, либо то крепление, которым он был прикреплен в холодильнике. Для создания давления в системе не помешает установить над баком насос или аквакамеру.
Видео
Вы узнаете, как сделать солнечный коллектор своими руками, из следующего видео.
solar-energ.ru
как собрать и изготовить, инструкция с картинками
Круглогодичный нагрев воды или отопление дома в зимний период за счет солнечной энергии — все это можно получить, изготовив своими руками солнечный коллектор.В зависимости от скорости движения воды в теплообменнике, он может также преобразовать воду в пар, что может пригодиться для различных производств или нужд — будь то запуск парового двигателя Стирлинга либо пропарка бетонных изделий.
Такие устройства изготавливаются из подручных средств без серьезных затрат.
Мы рассмотрим следующие варианты:
- изготовление из плоских зеркал;
- из пластиковых бутылок;
- из старой параболической антенны;
- из шлангов.
Изготовление концентратора из старой спутниковой антенны
1. Для конструкции подойдет любая модель, позволяющая концентрировать солнечные лучи в одной точке — прямофокусная или офсетная.
2. Криволинейную поверхность параболы оклеивают лентами, вырезанными из зеркальной пленки, цельным куском оклеить ее сложно.
В качестве отражателя, годится металлизированная клейкая пленка, подойдут и кусочки зеркал.
3. Точка фокуса на спутниковой антенне соответствует району крепления конвертера.
4. Медную трубку обматывают на трубу ½- ¾ дюйма — это будет теплоприемник.
Чтобы медная трубка не деформировалась и не плющилась во время намотки, ее наполняют солью.
5. Для лучшего результата, теплоприемник окрашивают в черный цвет термостойкой краской.
Чтобы не остывал от порывов ветра, его утепляют, используя огнеупорные материалы, например, муллитокристалическое волокно.
А вы знаете, как сделать своими руками душевую кабину из поликарбоната в квартире? Советы профессиональных мастеров прочитайте в полезной статье, из которой вы узнаете, что сделать ее не так уж и сложно.
Как найти воду на участке своими руками прочитайте в этой статье.
Из плоских зеркал
Для его изготовления лучше использовать алюминиевый уголок. Обладая небольшим весом, он образует более легкую конструкцию.
Чтобы соорудить зеркальную поверхность подойдут алюминиевые полированные или тонкие листы полированной нержавейки.
Если есть остатки обрезков зеркальных нержавеющих листов, то получится вполне, бюджетный вариант.
Стеклянные зеркала слишком хрупкие и тяжелые. Вместо зеркал также подходят полистироловые пластины, покрытые фольгой на клеевой основе.
Размеры пластин не имеют решающего значения, один из вариантов — квадраты 15х15см.
С чего начинать
Как сделать теплоприемник
Этапы работ:
1. Каркас и решетку лучше изготовить из алюминиевого уголка, периметр ячеек из направляющих должен быть немного больше периметра зеркальных пластин.
2. Теплообменник собирается из медных труб:
- спаять из них решетку,
- для предотвращения потерь тепла, обрезками от труб закрывают щели между ними.
3. Угловые стыки направляющих просверливают, в отверстия вставляют болты длиной 70 мм, фиксируют их гайками.
4. Выбрав правильное расположение теплообменника (совпадающее с точкой фокуса), закрепляют зеркала на раме таким образом, чтобы каждое — отражало солнечные лучи в одну точку.
5. Первое зеркало закрепляется двумя шайбами таким образом, чтобы отражение солнечных лучей от него ориентировалось в точке фокуса.
Оно послужит ориентиром для следующих частей.
Поскольку крепление зеркал будет занимать достаточно времени, а солнечная активность меняется в течение суток, периодически, потребуется корректировка положения каркаса таким образом, чтобы отражение эталонного зеркала было все время в точке фокуса.
6. Второе зеркало закрепляется, и также направляется в точку фокуса.Чтобы установленные зеркала не мешали при установке последующих, их затеняют.
7. Метод крепления от конца предыдущего зеркала возможен для первых рядов пластин.Но, лучше, ряды зеркал устанавливать от рамы, поскольку в рядах, описывающих параболу, может не хватить длины болтов.
8. Когда пластины закреплены, устанавливаются штанги, на которых будет крепиться теплообменник.В точке фокуса устанавливают теплообменник, он заливается водой, замеряется температура.
9. При перемещении солнечных лучей отражение от зеркал сместится в сторону, и теплообменник перестанет нагреваться.
А вам известно, как можно сделать капельный полив своими руками из полипропиленовых труб? Пошаговая инструкция с картинками и видео размещены в полезной статье.
Какие трубы лучше использовать для отопления прочитайте здесь.
На странице: http://ru-canalizator.com/vodosnabzhenie/truby-i-furnitura/metalloplastik.html узнаете, какие металлопластиковые трубы лучше для водопровода.
Для беспрерывной работы продумывается установка специальной системы с механизмом, разворачивающим концентратор по направлению к солнцу.
Изготовление коллектора
1. Он представляет собой простой конструктивный вариант концентратора. Хорошо подходит для нагрева воды до 100 литров.
При таком варианте используется только та вода (как найти на участке прочитайте в этой статье), что нагрелась в трубах, и нет необходимости установки накопительного бака.
2. Используются полиэтиленовые или резиновые шланги черного цвета, диметром 20-25 мм. Укладывают их по спирали на пологой крыше.
В случае слишком большого наклона крыши, спираль из шланга укладывают в специально сооружённый короб.
3. Чтобы трубы не деформировались при перепадах температур, их фиксируют хомутами, пластиковыми или металлическими.
Концентратор из пластиковых бутылок
Представляет собой иной конструктивный вид — позволяющий солнечным лучам в разное время суток падать под прямым углом.
Поверхность бутылок усиливает эффект солнечных лучей, выполняя роль линзы. Прозрачная пластиковая поверхность устойчивее к ультрафиолету, нежели резиновая или ПВХ.
Главный материал, используемый для изготовления концентратора, не стоит денег, таким образом, изготовление оборудования потребует минимальных вложений.
Нужные материалы:
- пластиковые бутылки одинаковой конфигурации и размера;
- пакеты тетрапак из- под сока или молока;
- трубы ПВХ (внешним диаметром 20 мм) и тройники для горячего водоснабжения.
Вместо труб ПВХ используют и медные трубы, но их стоимость гораздо выше.
Этапы работ:1. Бутылки и пакеты тетрапак помыть с моющим средством, удалить этикетки.
2. Тетрапаки покрасить в черный цвет. При помощи картонного шаблона и канцелярского ножа отрезать дно бутылок по линии.
3. Теплообменник собирают из поливинилхлоридных труб диаметром 20 мм. В верхней части уголки и тройники соединяют клеем.
4. Трубы, на которые нанизываются бутылки и абсорберы из тетрапаков, для поглощения солнечной энергии, выкрашивают в черный цвет. После бутылок нанизывают абсорберы, вставляя их до упора.
5. Устанавливают конструкцию на опоре из дерева или металла, по направлению к солнцу. Для средних широт выбирают юго-восточное направление.
6. Накопительный бак устанавливается выше коллектора не менее, чем на 30 см.
На этой высоте установка насоса для создания циркуляции не нужна.
Чтобы сохранить температуру воды в ночное время, бак утепляют.
Поскольку, пластиковые бутылки, с течением времени, теряют светопроницаемость, рекомендуется раз в пять лет менять их.
Способы подключения конструкции
Распространенный, не сложный способ — это использование коллектора для нагрева воды, методом естественной циркуляции. Он подходит для летнего душа и горячего водоснабжения в доме.
Для естественной циркуляции, коллектор устанавливают на расстоянии не более 1 м от бака и ниже на 70-80 см.
Используемые трубы между баком и коллектором подбирают достаточного диаметра, не менее ¾ дюйма. Для летнего душа бак устанавливается на улице, для горячего водоснабжения помещений или бытовых нужд (про подключение стиральной машины к водопроводу своими руками прочитайте здесь) — в доме.
Чтобы сохранить температуру горячей воды в баке, его утепляют материалом толщиной не менее 10 см.
Подключение по принципу естественной циркуляции.
Циркуляционный насос используется для создания принудительной циркуляции, если нет возможности установить бак на нужном расстоянии и высоте.
В зимний период воду из бака сливают, поскольку, замерзшая вода повреждает трубы.
Чтобы обеспечить нагрев воды для зимнего варианта подключения концентратора, в теплообменник заливается специальная жидкость — антифриз (незамерзающая жидкость).
Модель бака для этого способа выбирают утепленную с установленным внутри медным змеевиком (косвенный нагрев).
При такой схеме, змеевик нагревает воду, а циркуляция жидкости проходит между коллектором и змеевиком, расположенном в баке.
В данном случае, желательно, использовать принудительную циркуляцию, с установкой циркуляционного насоса. К контуру потребуется обязательное подключение расширительного бака.
Полезные советы
Установка коллектора под прямым углом к солнечным лучам дает больший КПД. В течение года, угол наклона коллектора меняется, в зависимости, от интенсивности солнечного освещения:
- летом, величина угла соответствует географической широте местности плюс 15°;
- в зимнее время — минус 15°;
- весной и осенью, устанавливают, почти, вертикально.
Для правильной результативной работы коллекторов к ним подключают механизм слежения за солнцем, который управляется двигателями.
Чем больше вес конструкции, тем мощнее выбирают двигатель.
Солнечная концентрированная энергия, находящаяся в зоне фокуса, может вызвать серьезные ожоги или стать причиной возгорания предметов.
Для этого, достаточно, подержать деревянный предмет в точке фокуса 30 сек.
В целях безопасности, при проведении работ, обязательно, используются защитные средства: солнечные очки, сварочная маска, брезентовые перчатки.
Для изготовления солнечных коллекторов народные умельцы используют старые оконные рамы, холодильники, электрические бойлеры и другие подручные предметы и материалы.
Изготовление солнечных коллекторов под силу каждому, требуется лишь знание законов физики и навыки работы с несложными инструментами.
Что такое солнечный коллектор и как его изготовить своими руками, наглядно показано в предлагаемом видео.
Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.
Подписывайтесь на обновления по E-Mail:
Расскажите друзьям!
ru-canalizator.com
Солнечный коллектор своими руками для отопления дома: вакуумный, водяной: фото и видео
Технологии автономного энергообеспечения сегодня шагнули вперед настолько, что изготовление некоторых устройств в домашних условиях стало вполне возможным. К примеру, смастерить солнечный коллектор своими руками без специальных знаний способен любой умелец, пользуясь небольшими инструкциями и понимая правила функционирования. Рассмотрим подробнее разновидности таких водонагревателей, схему их работы и сборки.
Оглавление:
- Описание разных видов
- Какой выбрать? Основные элементы коллектора
- Принцип работы
- Сборка своими силами
- Цена самодельной солнечной конструкции
- Полезные рекомендации
Виды коллекторов
Солнечные коллекторы разделяют по теплоносителю на жидкостные и воздушные, по наличию термоаккумулирующей емкости – на накопительные и плоские. Практически любой можно сконструировать самостоятельно.
1. Накопительные.
Самый простой тип коллекторов, использующий принцип работы солнечного электроснабжения, другие названия – термосифонный, интегрированный, емкостный. Это бак (один или несколько), помещенный в изолированный короб со стеклянными стенками, на северной части которого может дополнительно располагаться рефлектор, усиливающий нагрев. Воздушная прослойка между емкостью и стеклом не дает остывать жидкости, что и приводит к ее разогреву.
2. Плоские.
Панельные сооружения представляют собой большую плоскую изолированную коробку с расположенным внутри металлическим теплообменником, позади которого обычно находится черная, светопоглощающая поверхность. К этому же типу относят устройство самодельного коллектора из пластиковых бутылок, за той разницей, что их не обязательно монтировать в общий корпус, поскольку каждая из них уже имеет стенки. Но принцип действия один и тот же – подогрев термообменника.
3. Жидкостные.
Самый распространенный вид солнечных агрегатов использует в качестве теплоносителя воду, которая редко превышает 80 °C. Эти коллекторы применяются в разомкнутых и замкнутых теплообменных системах, могут быть остеклены. Также в сети встречается самодельный коллектор из поликарбоната.
4. Воздушные.
Самые редкие модели, в которых термоносителем выступает кислород. Применяются металлические пластины со светопоглощающей поверхностью. Теплый воздух предпочтительнее перемещать вентилятором, что не всегда удобно, но значительно повышает эффективность в сравнении с конвективным методом.
Какой предпочтительнее? Основные составляющие
Перед тем, как сделать самому солнечный нагреватель для воды, нужно выяснить необходимое количество жидкости и условия эксплуатации.
Их традиционно используют для сушки сельхозпродукции или отопления небольших хозяйственных помещений.
- Накопительные.
Этот прибор будет уместен при организации подачи теплой воды в летний период для хозяйственных нужд.
- Плоские жидкостные коллекторы.
Данный вид находит свое применение повсеместно от систем горячего водоснабжения (ГВС) до отопления помещений, поскольку имеет наибольшую производительность и наилучшую цену изготовления. Самой передовой является схема вакуумного солнечного водонагревателя, однако такие аппараты стоят дороже.
Конструкция прибора
Состоит из следующих основных элементов:
- Теплообменник.
Лучшим материалом для него будет медь, ее термопроводность составляет 389 Вт/(М*°С), однако при ограниченном бюджете вполне сгодятся обычные стальные водопроводные трубы, правда, их показатели в 7 раз хуже, что, конечно же, скажется на эффективности.
Как правило, состоит из труб большего диаметра, чем теплообменник. В сравнении с ним имеет малую площадь, поэтому используемый материал не критичен.
Не имеет значения, из чего он сделан, главное – выполнение двух условий: отличная изоляция непрозрачных стенок и наличие тепловбирающей или рефлекторной поверхности позади радиатора.
Изготовление коллектора для отопления своими руками не обходится без организации аккумуляторной емкости, в которой происходит термоотдача полученной энергии жидкости в систему обогрева или ГВС. Если забор не осуществляется из бака напрямую, тогда внутри него должен быть теплообменник, соединенный с солнечным коллектором, через который прокачивается энергоноситель. Также его обычно оборудуют ТЭНом для предотвращения замерзания в холодное время суток зимой (ночью, в пасмурную погоду).
Перед тем как самостоятельно собрать и изготовить солнечную батарею на даче или дома, надо ознакомиться с ее принципом действия.
Схема работы нагревателя
Лучи, попадая на светопоглощающую или рефлекторную поверхность солнечного коллектора, передают энергию через термообменник жидкости, после чего она под влиянием конвективных сил начинает передвигаться по системе ГВС. В аккумулирующей емкости при проходе через змеевик происходит обратный процесс – энергоноситель отдает приобретенный нагрев жидкости в баке, благодаря качественному утеплению которого удается долго сохранять тепло до момента его использования.
Пошаговая технология монтажа своими руками
Перед сборкой устройства желательно произвести расчёт размера коллектора в зависимости от характера эксплуатации полученной горячей воды. При необходимости отапливать помещение или в случае большого расхода жидкости, вероятно, придется собрать не один, а несколько таких аппаратов.
После всех необходимых расчётов можно начинать изготовление солнечного коллектора шаг за шагом. Самой эффективной и удобной конструкцией считается модель, которую изобрел болгарский умелец Станислав Станилов.
1. Сперва из шалевки или других подручных материалов собирается корпус.
2. На его дно и стенки укрепляется термоизоляция, в качестве которой предпочтителен экструдированный пенополистирол или пенополиуретан, поскольку они обладают лучшими утепляющими свойствами при малой толщине.
3. Дно укрывается листом оцинкованного железа, окрашенным в черную краску с верхней стороны.
4. На его поверхности производится сборка радиатора теплообменника. Чем больше его площадь – тем эффективнее работа, однако между ребрами должно соблюдаться расстояние не менее 5 см.
5. Трубы окрашиваются в черный цвет.
6. Корпус накрывается стеклом, которое плотно садят на герметик, дабы исключить любую возможность утечки тепла.
7. Если солнечный водонагреватель (коллектор) своими силами собран из дерева, то все плоскости, подверженные воздействию солнца (кроме стекла) лучше покрыть светлой краской, чтобы исключить возгорание.
Следующий этап – сборка аккумулирующей емкости:
- Вначале изготавливается короб для бочки по размерам. Надо помнить, что, заполняя ее водой, конструкция приобретет значительный вес, поэтому надо делать ее надежной.
- Устанавливается емкость, после чего в пространство между ней и корпусом засыпается гранулированный утеплитель.
- В середину аккумулятора монтируется поплавковый клапан.
- Все элементы устанавливаются на свои места и соединяются.
Примерные расценки
Стоимость самодельного солнечного отопления для дома зависит от размера системы и материалов. Для примера возьмем бюджетную модель со стальными трубами теплообменника и габаритами 700 х 1400 мм.
| Элемент коллектора | Цена, рубли |
| Стекло, м2 | 850 — 1 500 |
| Рама для остекления | 550 — 1 000 |
| ОСБ на дно короба | 300 — 500 |
| Доска 120х25 мм, м3 | 5 000- 5 500 |
| Деревянный брусок 50 х 30 мм, м. пог | 25 |
| Оцинкованное железо, шт | 210 — 500 |
| Труба для радиатора 23 мм | 1 800 |
| Стальная полоса 20х2,5 мм длиной 3 м | 31 200 |
| Накладка уголок, шт | 230 — 400 |
| Муфта соединительная | 3 700 |
| Приёмная труба радиатора 100 мм | 600 |
| Крепежные хомуты | 20 |
| Теплоизоляция, упаковка | 1 300 |
| Бочка на 200-300 литров, шт | 12 000 |
Советы и рекомендации
Разобравшись с видами и методом сборки солнечного коллектора, можно резюмировать следующее:
1. Это универсальные аппараты, которые могут использоваться как в отопительных системах, так и для ГВС. Кстати, технология изготовления солнечного водонагревающего коллектора для бассейна тоже не будет иметь серьезных отличий.
2. Конструкция солнечного прибора понятна на интуитивном уровне, при наличии определенных навыков выйдет сэкономить до 50 % от стоимости устройства в магазине.
3. Инструкция по сборке солнечного воздушного коллектора предусматривает принудительную вентиляцию теплоприемника, поэтому такая система является энергозависимой в отличие от приведенной выше.
4. Применяя дорогой материал теплообменника (медь, латунь), можно переплатить, но выиграть на термопроизводительности.
termogurus.ru
Как сделать воздушный солнечный коллектор для отопления дома (видео)
Используя недорогие подручные материалы и простое оборудование, можно собрать эффективный воздушный солнечный коллектор для обогрева дома.
Устройство работает по простому принципу: черная поверхность поглощает солнечное тепло и отдает его воздуху. Пока на коллектор светит солнце, абсорбер нагревает нагнетаемый вентиляторами холодный домашний воздух. В помещение возвращается уже нагретый воздух - благодаря такой вентиляции температура в помещении постепенно повышается.
Воздушный солнечный коллектор обычно устанавливают на крышу или на южную стену дома, предварительно сделав четыре отверстия диаметром около 10 см, объясняет кандидат технических наук, автор многочисленных публикаций об энергосбережении и книги «Энергосберегающие коттеджи» Юрий Дудикевич.
«Через нижние отверстия в стене прохладный домашний воздух будет подаваться на коллектор, нагреваться и возвращаться обратно в помещение через верхние отверстия, - объясняет специалист. - На выходе коллектора устанавливаются обратные клапаны, которые блокируют движение воздуха при отключенных вентиляторах».
Согласно подсчетам эксперта, воздушный солнечный коллектор позволяет получать 1,5 кВт*ч тепловой энергии на один квадратный метр площади. «Например, 10 коллекторов, площадью два метра каждый, могут давать 30 кВт*ч в солнечный день, - объясняет украинский инженер. - В декабре, когда температура воздуха на улице достигала -6 ° С, суммарная выходная тепловая энергия коллектора в течение солнечного дня (7:00) составила 6 кВт*ч, а эффективность - не менее 50%, а в октябре коэффициент полезного действия устройства повысился до 75 %».
Теплый воздух из солнечного нагревателя лучше направить под пол, советует эксперт. «Устроить это можно посредством плоских прямоугольных воздуховодов шириной 30 и высотой 5 сантиметров, - объясняет Юрий Дудикевич. - Их можно изготовить своими руками из оцинкованной жести, к тому же они имеют большую площадь поверхности, чем круглые трубы, и поэтому лучше отдают тепло».
При этом необходимо обязательно обернуть в теплоизоляцию каналы и пол, отмечает специалист, добавляя, что отличными свойствами обладает природный утеплитель из извести и костры льна или конопли.
Воздушный солнечный коллектор может использоваться не только для обогрева дома, но и для отопления парников, сушки неотапливаемых помещений, сушки фруктов и овощей, а также древесины весной, летом и осенью.
Читайте также: Как самим делать водяные солнечные коллекторы знают селяне Закарпатья
По словам эксперта, воздушный коллектор – самым дешевым средством обогрева дома. «За водяную солнечную систему надо отдать не менее 4 тыс. евро, а воздушный аналог, который не уступает по эффективности, можно сделать собственноручно за 100 евро, - отмечает Юрий Дудикевич. - Такие устройства благодаря доступным материалам можно собирать даже на уроках труда в школе».
Для изготовления воздушного солнечного коллектора нужны базовые знания, а также материалы и инструменты, которые можно купить в ближайшем магазине или найти в собственном хозяйстве.
Чтобы смастерить солнечный воздушный обогреватель, который может работать и зимой, понадобится деревянная рама с фанерным дном, изоляционная и рефлектирующая пленка, металлический лист, зачерненная сетка и лист прозрачного поликарбоната. К тому же нужны два вентилятора, и два обратных клапана, которые устанавливаются на выходе из коллектора.
Фанерное днище размером 1500х1500 мм нужно раскроить на две части: 1050х1500 мм и 450х1050 мм (соединяются между собой планкой сечением 20х40 мм) и вырезать четыре отверстия для движения вентилируемого воздуха (можно использовать форматно-раскроечный станок).
В днище устланном изоляционной пленкой с теплоотражающим свойствам необходимо просверлить снизу два отверстия диаметром 10 см для забора холодного домашнего воздуха и два отверстия сверху - для отвода горячего воздуха из коллектора. «В нижние отверстия мы будем монтировать вентиляторы, с помощью которых холодный воздух будет втягиваться в коллектор, а на верхние позже установим обратные клапаны, которые будут блокировать движение воздуха при отключенных вентиляторах», - объясняет Юрий Дудикевич.
Утепление фанерного днища рамы изоляционной и рефлектирующой пленкой помогает уменьшить теплопотери коллектора. Алюминизированная пленка отражает тепловые лучи, которые поступают от нагретого абсорбера.
Основной элемент коллектора - абсорбер – окрашенный в черный цвет металлический лист.
К внутренней стороне абсорбера прибивается металлическая сетка, которая меняет структуру воздушного потока, создаваемого вентиляторами, и вся эта конструкция монтируется к раме коллектора.
«Втянутый в коллектор холодное домашний воздух движется вдоль сетки, прогревается и становится температурно однородным», - объясняет Юрий Дудикевич.
Далее присоединяем питание к вентиляторам и монтируем их в отверстия, которые будут находиться снизу.
«Два вентилятора Домовент ВКО-100 создают воздушный поток скоростью 200 м3/ч, - объясняет эксперт. - Мощность одного вентилятора составляет 14 Вт при дневных солнечных поступлениях на коллектор от 3 кВт*ч и больше».
Для установки воздушного коллектора необходимо просверлить в стене четыре отверстия диаметром 10 см.
И наконец - для уменьшения теплопотерь абсорбер накрываем листом прозрачного поликарбоната, который имеет защитную пленку от губительного ультрафиолетового излучения.
Читайте также: Как сделать солнечный водонагреватель из пустых бутылок знают в Аргентине (видео)
Видео: как собрать воздушный коллектор своими руками из пивных банок
Источник: ecotown.com.ua
Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!
Loading...
ecotechnica.com.ua
виды, принцип работы и фото :: BusinessMan.ru
Использование солнечной энергии давно уже не новшество. Использовать ее можно для местного нагрева воды, например, на даче. Применить такой нагрев можно и для отопления, но стоимость дополнительного оборудования выйдет довольно высокой. Соорудить солнечный коллектор своими руками - не фантастика!
Для использования энергии солнца применяют специальные коллекторы. Для применения в разных целях существуют несколько вариантов устройств. Существуют такие типы элементов:
- плоский;
- трубчатый.
Плоский коллектор
Им можно назвать солнечную панель. Плоский солнечный коллектор своими руками создать выгодно и несложно. В центре данного устройства расположена панель поглотителя. Выполнена такая панель из металлов, которые хорошо проводят тепло, чаще всего это медь или алюминий.Чтобы коллектор хорошо выполнял свою функцию, а именно максимально поглощал солнечную энергию и с минимальными потерями преобразовывал ее в тепловую, на его поверхность должен быть нанесен специальный состав. Его поверхность защищает стекло с минимальным содержанием в своем составе железа. Такое стекло обладает хорошей пропускной способностью, минимальным отражением света и является хорошей защитой от воздействий внешней среды. По периметру поглотитель имеет корпус для защиты от механических воздействий, выполнен он обычно из стали или алюминия. Корпус и нижняя часть коллектора имеют теплоизоляцию. Плоский элемент способен передавать тепло тому теплоносителю, который в нем расположен. Это может быть простая вода или антифриз.
Расположить плоский коллектор можно в любом положении. Обычно его закрепляют на крыше, но и в другом месте он будет работать не хуже. Соорудить такой солнечный коллектор своими руками можно без больших вложений.
Если говорить о заводских элементах, то плоские могут быть стандартных размеров, площадью до 2,5 м2.Если требуется большая мощность, можно устанавливать несколько стандартных панелей вместе. Они будут составлять единую систему солнечного тепла.
У плоских коллекторов есть преимущество – они дешевле аналогов вакуумных. Но при низких температурах окружающей среды такие коллекторы теряют много энергии и уровень КПД снижается. Поэтому для применения в летний период достаточно будет плоского коллектора, а вот зимой он уступит вакуумному коллектору почти в два раза.
Вакуумный
Такой коллектор состоит из трубок, внутри них вакуум. Устройство каждой трубки напоминает устройство термоса, в основе которого стержень из меди, оболочка такого термоса - колба из дойного стекла, как раз между ними вакуум. Внутренняя оболочка трубки покрыта специальной черной краской, а внешнее стекло прозрачное. Трубки объединяются при помощи соединительного модуля.
Ценовая категория такого типа коллекторов выше аналогов плоских моделей, но преимущество определяется их выгодой использования в зимний период. Своими руками для дома солнечные коллекторы сделать можно из подручных материалов. Они могут быть от других устройств, например, от холодильника. В ремонте устройств вакуумного типа сложностей возникнуть не должно. Если одна из трубок выйдет из строя, сам коллектор продолжит работу. Но выход тепла будет меньше.
Типы
Вакуумные элементы можно подразделить на:
- прямоточные;
- с тепловой трубой.
Вакуумный солнечный коллектор своими руками смонтировать сложнее, чем плоский. Выйдет это немного дороже, но надо оценить преимущества вакуумного перед его установкой.
Солнечный коллектор своими руками соорудить не так сложно. Но стоит помнить, что он не будет также эффективен, как аналогичный произведенный в промышленных условиях. Необходимо сделать соответствующий расчет выгоды и эффективности данного устройства.
Как изготовить солнечный коллектор своими руками?
Для того чтобы приступить к устройству такого солнечного накопителя тепла, нужно самостоятельно совершить следующие действия:
- подготовить основу будущего коллектора;
- подготовить для установки радиатор;
- подготовить накопитель тепла;
- произвести монтаж непосредственно коллектора.
Основой устройства может служить обрезная доска с размерами от 25-100 мм до 35-135 мм. Из них следует сделать коробку походящего размера, ее дно изолировать и положить утеплитель (подойдет обычная стекловата), сверху укрыть оцинкованным листом.
Теплообменник изготавливается следующим образом:
- Следует приобрести металлические трубки: тонкостенные и толстостенные.
- В толстостенных трубках надо сделать отверстия по диаметру тонких труб с шагом не более 45 мм. Сверлятся они по одной стороне. Конечно, солнечный коллектор, своими руками сделанный, потребует времени на подготовку не только необходимого материала, но и инструмента.
- На этом этапе следует надежно укрепить трубки в отверстиях и закрепить их сваркой.
- Сооруженная конструкция закрепляется на оцинкованном листе, находящемся на коробе.
- Следующим этапом будет покраска коробки коллектора в черный цвет. Желательно только дно покрасить темным, а остальные части оставить светлыми, так как именно днище будет поглощать солнечные лучи.
- Затем устанавливается стекло покрова, соблюдая расстояние между ним и трубками не менее 1 см.
- Накопителем для коллектора может служить любая герметичная емкость. Объем ее может достигать 400 литров (минимум 150 литров).
- Следующий этап - изготовление аванкамеры. Это может быть емкость до 40 литров, на ней устанавливают кран, именно это устройство будет подавать воду.
- Чтобы избежать потерь тепла, надо основательно изолировать бак и сам коллектор.
Сборка устройства
Теперь нужно окончательно собрать его в единое целое. Сборка производится в несколько этапов:
- Установка накопителя и аванкамеры. Важное условие - жидкость в накопителе обязательно должна быть ниже уровня в аванкамере на 80 мм.
- Размещение коллектора в подготовленном месте. Можно это сделать на крыше. Надо соблюсти угол наклона в 35-40 градусов, установив элемент при этом с южной стороны.
- Чтобы минимизировать потери тепла, следует соблюсти расстояние не меньше 50 см между теплообменником и накопителем.
- Накопитель должен располагаться выше коллектора и ниже аванкамеры.
Остается самый ответственный этап – подключение к системе.
Для этого нужно заполнить систему водой, отрегулировать ее количество, убедиться в отсутствии протечек. Если соблюдены все условия, таким коллектором можно пользоваться ежедневно.
Такой сделанный солнечный коллектор для отопления своими руками сбережет немало средств. Водонагревательные системы, в основе которых лежит солнечный коллектор, можно разделить по типу циркуляции воды.
Естественная циркуляция воды
При такой системе циркуляции бак-накопитель располагается выше коллектора. По естественным законам, вода нагревается и поступает вверх в бак. При этом происходит вытеснение холодной воды, она уход вниз и поступает в коллектор. Там она нагревается и снова поднимается. Бак такой конструкции можно оснастить только двумя шлангами: для подачи холодной воды и отведения горячей. Подойдет такая система для небольших дачных нужд – летней кухни или душа.
Принудительная
Такая система не зависит от того, где располагается коллектор или накопительный бак. Вода циркулирует в такой системе благодаря дополнительно поставленному насосу. Из-за того, что требуется установка электронасоса, стоимость коллектора возрастает. При этом повышается производительность.
Наряду с плоскими и вакуумными устройствами существует возможность создать воздушный солнечный коллектор своими руками. Устройство его намного проще, чем водяного, но и главный недостаток существенен - он не может передать все накопленное тепло. Воздух - проводник тепла намного хуже, чем вода.
Выбор
Однозначно сказать, какой коллектор лучше выбрать - нельзя. Все будет зависеть от того, где он будет применен и какой уровень КПД нужен в конкретном случае. Но поможет сделать выбор сравнение положительных качеств и недостатков каждого из видов по следующим параметрам:
- Прочность. В этом случае «выигрывают» плоские коллекторы, они более надежны из-за простоты своей конструкции. Вакуумные уступают в прочности, они более хрупкие.
- Ремонт. При поломке плоского коллектора заменить нужно всю систему абсорбирования. В вакуумном можно заменить только отдельные трубки, вышедшие из строя.
- Холод. Минимальные проблемы в холодной среде будут только у воздушного коллектора.
- Температура нагрева. Для нагрева воды на 40 градусов выше температуры окружающей среды можно использовать плоский коллектор. При необходимости нагрева до более высокой температуры лучше использовать устройство вакуумного типа. Также солнечные коллекторы для отопления дома, своими руками изготовленные, будут эффективно работать и в зимний период, при условии правильной сборки и монтажа, а также ориентированию по сторонам света и углу относительно горизонта.
- Срок службы. В среднем этот срок ставят от 15 до 30 лет. Только вакуумные устройства не могут похвастаться данным сроком. Для них он немного ниже этих значений. Вакуумный солнечный коллектор, своими руками собранный, пусть и прослужит не так долго, как хотелось бы, но по себестоимости выгоден.
Выгода от солнечного элемента
Преимущества установки коллектора есть, но в каждом индивидуальном случае их будет больше или меньше. Основные общие плюсы:
- Экономия ресурсов, выработанных искусственным путем.
- Отказ от искусственных ресурсов полностью. Это можно осуществить, если речь идет о небольшом потреблении.
- Экономия на покупке готового оборудования, при возможности монтажа коллектора собственноручно из доступных материалов.
- Независимость от общих сетей отопления. Если нет возможности подключения к центральной магистрали, солнечные коллекторы - удачная замена.
Если дом большой и проживает в нем достаточное количество человек, полный отказ от искусственных ресурсов невозможен, но их сокращение и экономия на этом - вполне реально выполнимая задача.
businessman.ru
Солнечный коллектор своими руками: принцип сборки
Оглавление: Устройство и принцип работы солнечного коллектора Солнечный коллектор своими руками: как и из чего изготовить
Дороговизна традиционных энергоносителей, используемых в быту, заставляет человека двигаться дальше и искать новые источники энергии, которые в полной мере могли бы заменить существующие. Наиболее часто используемой альтернативной энергией является солнечная – ее человек уже достаточно эффективно научился использовать в разных направлениях. Об одном из таких направлений пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы рассмотрим вопрос нагрева воды с помощью солнечной энергии и поговорим о том, как сделать солнечный коллектор своими руками.
Солнечные коллекторы для отопления фото
Устройство и принцип работы солнечного коллектора
Чтобы понимать, с чем придется столкнуться на пути изготовления солнечного водонагревателя, для начала необходимо разобраться с его конструкцией и принципом работы. Как ни странно, но солнечный коллектор для нагрева воды устроен достаточно просто – в его принцип работы заложены элементарные законы физики, согласно которым жидкость с большей плотностью вытесняет менее плотную жидкость.
По сути, такой же принцип работы заложен в работу системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя – горячая вода поднимается вверх, а холодная помогает ей в этом. Разница между таким отоплением и солнечным коллектором заключается исключительно в способе нагрева жидкости, в нашем случае – воды, которая просто нагревается на солнце.
Солнечный коллектор для нагрева воды фото
Итак, исходя из этого принципа вырисовывается и самая оптимальная конструкция солнечного водонагревателя – по сути, это вертикально расположенный змеевик, вода в котором по мере нагревания поднимается в его верхнюю точку, после чего благополучно поступает в накопительный резервуар, из которого осуществляется забор жидкости.
Следует понимать, что для эффективной работы самодельный солнечный коллектор необходимо обеспечить естественной циркуляцией жидкости – остывшая или не до конца нагревшаяся вода с накопительного бака должна поступать в коллектор, из которого после очередного цикла подогрева возвращаться в накопительный резервуар, требующего, кстати, хорошего утепления.
Плоский солнечный коллектор фото
Исходя из выше изложенного, формируется и принцип установки различных узлов альтернативного солнечного обогревателя. Чтобы обеспечить жизненно важную циркуляцию жидкости, не прибегая к помощи насоса, установка солнечного коллектора выполняется в самом высоком месте (как правило, на крыше), а монтаж накопительного резервуара ниже него (например, на чердаке).
Такое устройство, установленное на доме и изготовленное в заводских условиях с применением современных технологий, способно не только обеспечить небольшой домик горячей водой, но и теплом. Да, солнечный коллектор даже зимой работает не только в системе водоснабжения, но и в системе отопления. Но это заводской коллектор, изготовленный из вакуумных трубок и практически не имеющий теплопотерь. А самодельный солнечный коллектор для дома реально справится только с обеспечением горячей воды, и то лишь в ясный солнечный день. Но даже это неплохо и позволяет сэкономить немало дорогостоящих природных ресурсов.
Солнечные коллекторы для дома фото
Солнечный коллектор своими руками: как и из чего изготовить
Для начала разберемся с основанием для солнечного коллектора – наиболее простым решением будет собрать его на большом листе толстого пластика. Можно использовать и материал типа ОСБ-3, но его придется капитально защитить от атмосферной влаги. Но даже с учетом таких мер предосторожности обеспечить долгий срок эксплуатации основания не получится, поскольку дерево есть дерево. Поэтому пластик будет именно тем материалом, который, как говорится, прописал доктор – легкий, прочный и долговечный.
Основание для солнечного коллектора должно притягивать солнечный цвет, а не отражать. В этом отношении лучшим вариантом будет его черная окраска. С этим, я думаю, у вас проблем не возникнет.
Солнечный коллектор своими руками фото
Теперь о самом коллекторе. В идеале его необходимо изготовить из прозрачного материала – трубки из стекла или прозрачного пластика будут наиболее рациональным решением. В принципе, их можно заменить обыкновенной металлопластиковой трубой, окрашенной в черный цвет – этот материал для коллектора достаточно легко уложить и закрепить на основании.
Здесь следует принимать во внимание один нюанс – площадь обогрева. Трубки придется укладывать как можно плотнее друг к другу. Если вы думаете, что ее легко изогнуть под малым радиусом закругления, вы ошибаетесь. Придется использовать массу соединительных угловых фитингов. Закрепить трубу на пластиковое основание можно с помощью клипс, предназначенных для ее монтажа. На краях коллектора необходимо установить концевые фитинги – к верхнему краю через тройник привинчивается сбросник для воздуха (можно автоматический) а к нижнему – посредством отдельной трубы подключается накопительный резервуар.
Самодельный солнечный коллектор фото
Вот мы добрались и до теплозащищенного накопительного бака. Пожалуй, здесь ни у кого не возникнет вопросов, из чего его сделать. Вы правы, нам нужен электрический водонагреватель. Именно его можно будет зимой использовать по назначению, а летом, когда много солнечных дней, применять в качестве хранилища нагретой солнечными лучами воды. Так что не спешите его разбирать и удалять всю начинку.
Теперь о его подключении. Для начала подсоедините бак к системе существующего водопровода положенным для него способом. Потом к патрубку холодного водопровода через тройник и отсекающий кран подсоедините низ солнечного коллектора. Точно так же, только к верхнему концевому фитингу, необходимо подсоединить через тройник и кран патрубок горячего водопровода.
Как собрать солнечный коллектор своими руками фото
Вот, в принципе, и все. Осталось только разобраться, как вся эта система работает и как ею управлять. Это не так уж и сложно, как вам кажется. Вместо привычных двух отсекающих кранов в нашей ситуации имеется четыре – с их помощью и будем переключать систему в зимний и летний режим работы. Для лета необходимо открыть все четыре крана и отключить подачу электроэнергии. Для зимы краны, обеспечивающие циркуляцию воды через плоский солнечный коллектор, нужно закрыть и включить подачу электроэнергии на водонагревательный бак.
Как видите, все просто, но необходимо помнить, что при переходе на зимний период воду с коллектора нужно слить – иначе она замерзнет, и все ваши труды пойдут насмарку.
Как работает солнечный коллектор зимой
Именно так собирается солнечный коллектор своими руками. Конечно, его эффективность не идет ни в какое сравнение с производительностью заводского агрегата, в котором для нагрева воды используются вакуумные трубки, но все же он в состоянии сэкономить изрядную часть семейного бюджета.
Автор статьи Александр Куликов
stroisovety.org
Солнечный коллектор своими руками инструкция
После установки бассейна на дачном участке возникла необходимость в подогреве воды для собственных нужд, а главное для продления срока эксплуатации бассейна. Изучив всевозможные варианты, взвесив все «за» и «против», в результате было принято решение создать солнечный коллектор своими руками для подогрева бассейна.
Принцип действия солнечного коллектора
По плану действие солнечного коллектора должно было осуществляться следующим образом: забор воды из бассейна происходит при помощи электрического насоса, опущенного в воду. Далее вода поступает в солнечный коллектор, созданный самостоятельно по змеевику из труб, который установлен под наклоном на постаменте. В процессе циркуляции по черному змеевику вода греется под воздействием ярких лучей солнца и поступает ко дну бассейна.
Состав дачного солнечного коллектора
Наш коллектор, созданный самостоятельно, будет включать в себя 42 полудюймовые трубки (по 225 см каждая). Располагаются они горизонтально.В общей сложности длина трубок составляет около 120 м (длина соединительных колен учитывается).
Необходимо сделать плоский короб черного цвета (228 х 190 х 10 см), а затем укрепить его на каркас. Окрашивание короба и каркаса следует выполнить черным антисептиком. С целью предотвращения утраты драгоценного тепла короб следует закрыть простым стеклом. Трубки коллектора также окрашиваются пульверизатор. Для этого подойдет обычная нитрокраска черного цвета.
Планируемая мощность коллектора зависит от интенсивности света и предполагается в пределах 1,6 — 2 кВт.Схема поможет разобраться в системе подогрева воды:
В процессе деятельности мы кое-что изменили в схеме, о чем поговорим позже.
Автономный солнечный коллектор своими руками — необходимые расчеты
По плану коллектор должен быть установлен в солнечной местности, в нескольких метрах от бассейна. Тщательный выбор места был обусловлен тем, чтобы в будущем избежать потери тепла в магистралях и насос мог справиться с прокачкой воды по всей длине трубопровода солнечного коллектора на даче.Также необходимо было учесть оптимальный наклон солнечного коллектора относительно горизонта.При помощи программы 3D MAX (удобная штука) был произведен расчет и создано изображение нашего будущего солнечного коллектора.
Помимо этого были выполнены расчеты нужных деталей и составляющих для создания конструкции. Выбор трубы остановился на металлопласте. Этот материал оптимально подходит для данной цели, поскольку к его поверхности отлично пристает нитрокраска черного цвета, которой мы планируем покрасить трубки солнечного коллектора своими руками.
Смета, составленная по результатам подготовительных работ оказалась внушительной по объему.
Подготовка к самостоятельному созданию солнечного коллектора по нагреву воды
Ближе к осени началась подготовка и закупка необходимых материалов. Поскольку приобретение материалов попало на холодное время года, частичная сборка солнечного коллектора своими руками выполнялась в квартире. Скручивались детали вручную, а соединения уплотнялись при помощи специальной нити.Наглядно вы можете это увидеть на фото:
Также, в процессе подготовительных работ был подготовлен чертеж рамы (короба) и подставки для солнечного коллектора. Чертеж основывался на том, что для рамы нашего коллектора понадобится два листа фанеры (стандартных) размером 1,52 х 1,52м и толщиной 10мм. Один из листов не раскраивается и используется в первоначальном размере, а второй необходимо разрезать на 5 кусков: 4 — 76 х 38см, 1 — 152 -76см.
Помимо это был куплен брус длинной 6 м, сечением 5 х 5хсм. Он понадобится для создания «стола» каркаса рамы и каркаса подставки.
чертеж солнечного коллектора 
чертеж солнечного коллектора своими руками - раскрой 
чертеж солнечного коллектора В общей сложности длинна бруса — 60м (или 10 шт. по 6 м). В соответствии со сметой был куплен антисептик, который защитит раму под солнечный коллектор и каркас-подставку. Черный антисептик был приобретен с целью покрытия площади рамы-стола.
Монтаж солнечного коллектора на дачном участке
Каркас нашего солнечного коллектора своими руками планировалось установить наклонно в сторону юга. Для площадки была приобретена тротуарная плитка размерами 40 х 40см. Подготовка места включила в себя выравнивание, покрытие рубероидом, сверху насыпан щебень. На отстаивание и утрамбовку щебня необходимо время. В нашем случае это заняло около трех месяцев. После этого, сверху, площадка была снова застелена рубероидом и уже на него выложена тротуарная плитка (24 шт.).
Следующим шагом стало изготовление рамы «стола» солнечного коллектора. Подготовленные куски бруса были скреплены стальными уголками (5 х5см) и шурупами. Фанера, нарезанная на необходимые части была также прикреплена к раме шурупами. В результате мы получили ровную площадку (стол) для установки трубок коллектора.
Следует отметить, что конструкция получилась достаточно тяжелая — 30 — 35 кг. Каркас-подставка должна быть прочной и устойчивой под воздействием ветров, весом снега и должна выдержать вес рамы, змеевика с водой и стекла. Для того, чтобы конструкция была более устойчивой, мы соорудили специальные колья из металла, которые смогут удержать каркас-подставку.Внутри теплицы на металлическом каркасе мы установили водозащитную розетку, при помощи которой будет подключаться электрический насос.
Целесообразным будет предусмотреть обычную вилку с розеткой. Таким образом вы сможете отключать насос во время купания в бассейне и обезопасите себя от поражения электрическим током.
Следующим шагом была покраска наклонного стола конструкции сверху антисептиком черного цвета. С задней стороны мы покрыли поверхность бесцветной Тиккуриллой.
Подготовка каркаса-подставки для солнечного коллектора
Согласно чертежа мы начали собирать каркас-подставку.
На готовый каркас был закреплен стол коллектора (под нужным углом).
При помощи алюминиевых колышков мы прикрепили всю конструкцию к земле.Поверхность стола мы пометили в местах, где будут крепиться трубки и в этих местах прикрутили заранее окрашенные в черный цвет крепления.
После установки креплений мы начали самостоятельно собирать солнечный коллектор.
Сборка солнечного коллектора
Для начала мы подготовили металлопласт, нарезав части необходимой длины. Далее началась сборка змеевика (снизу вверх).Белый пластик и крепления мы окрасили в черный цвет баллончиками. В общей сложности мы постарались все покрыть черной краской (трубки, крепления).После сборки основной части конструкции, мы подключили систему непосредственно к насосу и провели испытания. Протечек обнаружено не было, да и вода поступала достаточно уверенно.
Наша основная цель — получить и правильно использовать максимальное тепло от солнца. Одну из главных ролей при этом играет экран защиты. Благодаря этому приспособлению в коробе аккумулируется теплая температура, а затем воздух направляется на подогрев.В нашем случае для этой цели по краям стола был использован бордюр с покрытием антисептиком черного цвета (из вагонки).
Также мы сделали из алюминиевого уголка раму для установки стекла.
В результате выполнения указанных действий мы смогли снять размеры для стекла. Нарезка и установка стекла не заняла много времени. Для поддержания краев стекла был применен алюминиевый уголок.
Середина держалась на центральном узле.
В результате мы получили прочную, герметичную конструкцию. Конденсат внутри замечен не был. Собирался он только снаружи в утреннее время.
Если говорить об изменениях схемы, то во-первых, в процессе работы обратный клапан бассейна мы заменили на простой краник. Данной заменой мы постарались облегчить работу насоса. С клапаном насосу придется прикладывать больше сил в процессе работы.
Во-вторых, была выполнена установка двух дополнительных кранов. Следует отметить, что кран, при помощи которого возможно перекрывать магистраль, является очень полезным приспособлением на случаи длительного отсутствия.
Проверка работы коллектора
Испытательные работы осуществлялись с использованием специального термометра. При интенсивном солнце показатель температуры воды на выходе был очень высоким (обжигала руку).
В соответствии с показателями измерений после 7 — 8 часовой работы насоса температура воды в бассейне нагрелась до 320С. В дальнейшем мы поддерживали ее в пределах 32 0С периодически подключая насос. Следует отметить, что в процессе циркуляции воды происходит обогащение кислородом.
Цель достигнута — вода моего бассейна стала теплой и комфортной.
На фото вы можете увидеть мой результат самостоятельного создания плавательного комплекса:
Также в процессе функционирования нашей конструкции образовывается настоящее течение. Это происходит благодаря насосу. Благодаря этому вода не застаивается.Во время купания мы всегда насос выключаем, не хотим получить ожоги от горячей воды, выходящей по дну.К примеру, если температура воздуха составит 320С, вода бассейна вероятнее всего будет +23 — 240С.Получается, что коллектор, построенный самостоятельно, способен выдавать температуру, значительно превышающую естественную.
Возможно наш опыт пригодится вам для создания автономного источника теплоснабжения для вашей дачи.
Рекомендуем прочесть:
www.solar-battery.com.ua
