Солнечный коллектор своими руками для отопления: Делаем простой солнечный коллектор своими руками, пошаговая инструкция

Солнечный коллектор своими руками - на 100% проверенный способ изготовления

Концепция энергетически эффективного дома предполагает создание, внедрение и эксплуатацию возобновляемых источников энергии. Все большее распространение стали получать собранные солнечный коллектор своими руками, которые не так давно встречались крайне редко.

Постоянное совершенствование гелиосистем, существенное падение цен на них привило к еще большему появлению их в обыденной жизни. Стоимость заводских моделей сегодня соизмерима с затратами, необходимыми на обустройство классической системы отопления. Однако такую технологию может сделать каждый самостоятельно.

Содержание статьи:

Принцип работы солнечного коллектора

Если кратко описать принцип работы коллектора – он необходим для захвата солнечной тепловой энергии. В дальнейшем она концентрируется и используется человеком.

Коллекторная система состоит из следующих составляющих:

  • Тепловой аккумулятор (обычная емкость под жидкость)
  • Теплообменный контур
  • Непосредственно коллектор

Жидкий или газообразный теплоноситель циркулирует по коллектору. Полученная энергия нагревает его и, посредством смонтированного бака-аккумулятора, передает тепло воде.

Нагретая жидкость хранится в баке до того, покуда она не будет использована. Сфера ее применения очень широка – от обычных хозяйственных нужд до отопления дома. Чтобы вода быстро не остывала, необходимо качественно тепло изолировать емкость.

Циркуляцию воды в коллекторе делают одним из двух способов: естественным или принудительным способом. В баке-аккумуляторе может монтироваться дополнительный элемент, нагревающий жидкость, который будет включаться при достижении низких температур окружающей среды и поддерживать температуру воды, например, зимой, когда солнцестояние непродолжительное.

Вводное видео об устройстве водонагревателя

Виды солнечных коллекторов

Планируя солнечный коллектор своими руками и установить в доме, необходимо определиться с типом конструкции:

Модели, у которых теплоносителем является воздух, используются крайне редко. Это связано со свойствами жидкости — тепло она проводит значительно лучше, чем газ. Воздушные коллекторы чаще делают плоской формы, чтобы воздух, контактируя с поглощающим устройством, естественным образом нагревался.

схема воздушного солнечного коллектора

Вакуумные солнечные коллекторы

Вакуумные модели самые сложные. Вместо коробки, которая покрывается стеклом, у него используются большие по габаритам трубки из стекла. Внутри них имеются трубочки с меньшим диаметром, в которых находится абсорбер, собирающий тепловую энергию. Между трубками – вакуум, он выполняет роль теплоизолятора.

схема вакумного солнечного коллектора

Плоские солнечные коллекторы

Самым распространенным является плоский солнечный коллектор, внутри которого располагается специальный абсорбирующий слой, помещенный в стеклянную коробку. Он соединяется с трубками, по которым перемещается жидкий теплоноситель (чаще пропилен-гликоль).

схема плоского солнечного коллектора

Но решаясь смастерить солнечный коллектор своими руками, необходимо понимать, что сделать столь сложные устройства невозможно, аналогичные промышленным. К тому же, их КПД будет значительно ниже, меньше эксплуатационный срок, но и материальные вложения тоже.

Хотите узнать больше про альтернативное отопление дома ?

Читайте так же, о том как сделать отопление дома на солнечных батареях

Чертежи конструкций

Приступаем к работе

Прежде чем сооружать солнечный коллектор, необходимо произвести соответствующие расчеты и определить, как много энергии он должен производить. Но от самодельной установки ждать высокого КПД не стоит. Сориентировавшись, что его будет достаточно – можно приступать.

Работу можно поделить на несколько основных этапов:

  1. Изготовить короб
  2. Изготовить радиатор или теплообменник
  3. Изготовить аванкамеру и накопитель
  4. Собрать коллектор

Чтобы изготовить коробку под солнечный коллектор своими руками, следует заготовить обрезную доску толщиной 25-35 мм и в ширину 100-130 мм

. Дно ее следует сделать текстолитовым, оснастив его ребрами. Оно также должно быть хорошо теплоизолированное при помощи пенопласта (но предпочтение отдают минеральной вате), накрытого оцинкованным листом.

Еще 4 эффективных способа альтернативного отопления дома

О которых вы можете узнать в нашей следующей статье

Подготовив короб, настает пора мастерить теплообменник. Следует придерживаться инструкции:

  1. Необходимо подготовить 15 тонкостенных металлических трубок длиной 160 см и две дюймовые трубы длиной 70 см
  2. В обоих утолщенных трубках сверлятся отверстия диаметра меньших трубок, в которые они будут устанавливаться. При этом нужно следить за тем, чтоб они были по одной стороне соосны, максимальный шаг между ними 4.5 см
  3. Следующий этап – все трубки нужно собрать в единую конструкцию и надежно сварить
  4. Теплообменник монтируется на лист оцинковки (ранее прикрепленный к коробу) и фиксируется при помощи стальных хомутов (можно сделать металлические зажимы)
  5. Днище короба рекомендуют покрасить в темный цвет (например, черный) – он будет лучше поглощать солнечное тепло, но чтобы снизить тепловые потери, внешние элементы красятся белым
  6. Завершить монтаж коллектора необходимо установкой покровного стекла около стенок, при этом не забыв о надежной герметизации стыков
  7. Между трубками и стеклом оставляется расстояние, равное 10-12 мм

Остается соорудить накопитель под солнечный коллектор. Его роль может исполнять герметичная емкость, объем которой варьируется около 150-400 л. Если найти одну такую бочку не удается, можно сварить между собой несколько небольших.

Как и коллектор, накопительный бак основательно изолируют от потерь тепла. Остается изготовить аванкамеру – небольшой сосуд объемом 35-40 л. Он должен оснащаться падающим воду устройством (шарнирным краном).

Остается самый ответственный и важный этап – собрать коллектор воедино. Сделать это можно таким образом:

  1. Вначале необходимо установить аванкамеру и накопитель. Необходимо следить, чтоб уровень жидкости в последнем был на 0.8 м ниже, чем в аванкамере. Так как воды в таких устройствах может собираться немало, необходимо продумать, каким образом они будут надежно перекрываться
  2. Коллектор размещается на крыше дома. Исходя из практики, рекомендуется делать это на южной стороне, наклонив установку под углом 35-40 градусов к горизонту
  3. Но нужно учитывать, что между накопителем и теплообменником расстояние не должно превышать 0.5-0.7 м, иначе потери будут слишком существенны
  4. В конце должна получиться следующая последовательность: аванкамера обязана располагаться выше накопителя, последний – выше коллектора

Наступает самый ответственный этап – необходимо соединить все составляющие воедино и подключить к готовой системе водопроводную сеть. Для этого потребуется посетить магазин сантехники и приобрести необходимые фитинги, переходники, сгоны и прочую запорную арматуру. Высоконапорные участки рекомендуют соединять трубой диаметром 0.5 дюйма, низконапорные – 1 дюйм.

Введение в эксплуатацию выполняется следующим образом:

  1. Установка заполняется водой посредством нижнего дренажного отверстия
  2. Подсоединяется аванкамера и регулируются уровни жидкости
  3. Необходимо пройтись вдоль системы и проверить, чтобы не было утечек
  4. Все готово к повседневной эксплуатации

Солнечный коллектор из змеевика холодильника

Солнечный коллектор своими руками можно смастерить из обычного змеевика, снятого со старого холодильника. Для работы потребуется подготовить:

  1. Непосредственно змеевик
  2. Рейки и фольга для каркаса
  3. Бочка или бак для воды
  4. Резиновый коврик
  5. Запорная арматура (вентили, труб и т. д.)
  6. Стекло

Промыв змеевик от фреона, необходимо сбить вокруг реечный каркас. Его точные размеры будут зависеть от размера рабочего узла, который был демонтирован с холодильника. Коврик необходимо подогнать под рейки, среди которых змеевик должен свободно располагаться.

На резиновый коврик (дно каркаса) укладывается фольгирующий слой. Затем змеевик фиксируют при помощи винтовых хомутов. В стенках проделываются отверстия, через которые будут проходить трубы. Повысить продуктивность можно за счет герметизации стыков герметикам.

Дно также укрепляется рейками. Сверху монтируется стекло и фиксируют при помощи скотча. Чтобы не волноваться, можно вырезать несколько алюминиевых пластинок и сделать из них прижимы.

Видео о техническом устройстве и испытании солнечного коллектора:

В заключении

Такое сооружение, как солнечный коллектор своими руками, может существенно повысить уровень комфорта в загородном доме или на даче. Пусть незначительно, но оно снижает траты на потребляемую энергию, вырабатываемую классическими источниками энергии.

отзывы владельцев, реально ли сделать своими руками

Системы отопления в частных загородных домах могут строиться на абсолютно разных источниках энергии. Это могут быть системы, основанные на котлах, нагрев теплоносителя в котором основывается на сжигании различных видов топлива, например газа или жидкой солярки. Котлы могут отапливаться углем или дровяными пеллетами. В любом случае для того, чтобы запустить в действие такую систему отопления придется помимо собственно монтажа отопительных котлов еще и закупать само топливо. А вот эта статья расходов может в определенной ситуации превысить даже расходы на монтаж системы отопления. И вот здесь на помощь могут прийти солнечные коллекторы для отопления дома.

Солнечные отопительные коллекторы на крыше частного дома

Плюсы и минусы солнечных коллекторов для отопления дома

Использование возобновляемых источников энергии в автономных системах отопления предполагает денежные затраты исключительно на приобретение и установку такой системы, а также на ее техническое обслуживание и на необходимый поддерживающий ремонт. Но вот после установки такие системы начинают работать совершенно автономно и абсолютно бесплатно для их владельцев. В самом деле – за солнечные лучи платить ничего не нужно.

Некоторые потребители выражают сомнение в эффективности установки и применения солнечных коллекторов в средней полосе России, где солнечных дней не так много, как, например, на Кубани. Однако, солнечные коллекторы для нагрева воды могут использоваться не только как основной источник нагрева теплоносителя, но и как дополнительный источник. В этом случае прибор нагрева воды на солнечной энергии будет работать только в то время, когда на небе нет облаков, а в другие периоды можно задействовать классические нагревательные приборы, например газовые котлы.

схема отопления

Что же касается эффективности использования солнечных коллекторов по соотношению цена-отдача, то рекомендуем вам обратить внимание на северные провинции Китая. Значительное количество домов в этих китайских городах и селах оборудовано солнечными коллекторами для отопления. Климат и солнечная активность в этих местностях не слишком отличается от сопредельных российских областей: например, Хабаровского и Забайкальского краев. Сами понимаете, что климат в Забайкалье, месте, куда ссылали каторжников в царские времена – совершенно не сахарный. Значит, использование солнечных коллекторов для отопления домов даже в российских регионах с самым суровым климатом не только возможно, но и вполне востребовано и экономично.

Эффективность работы солнечных нагревательных коллекторов

Стоит отметить, что солнечные коллекторы на сегодняшний момент стали пожалуй наиболее эффективными приборами, использующими солнечную энергию. Если классическая солнечная фотоэлектрическая батарея может показать эффективность всего лишь на уровне до 18 процентов, то солнечный коллектор для отопления достигает завидных показателей КПД до 95 процентов. Разница очевидна.

Принципы функционирования нагревательных коллекторов

Одной из основных конструкций солнечных отопительных коллекторов являются устройства вакуумного типа. Исходя из названия очевидно, что такие устройства будут собирать лучистую солнечную энергию и передавать ее для нагрева воды или другого теплоносителя. Собственно так и обстоит в реальности.

Системы автономного обогрева, имеющие в своем составе солнечные коллекторы состоят из следующих основных составных частей:

  • Собственно солнечный нагревательный коллектор – то есть устройство которое размещается на прямых солнечных лучах и служит для нагрева теплоносителя,
  • Контур теплообмена: система трубопроводов, по которой перемещается горячий теплоноситель, постепенно передавая свое тепло в обогреваемые помещения,
  • Тепловой аккумулятор: это бак для воды, в котором нагретая вода запасается впрок.

Итак солнечный коллектор, состоящий из труб, в которых находится пока еще не нагретый теплоносителя находится под действием прямых солнечных лучей. Жидкость-теплоноситель (обычно вода, но возможно и специальный антифриз) поступает в коллектор, нагревается там и передается в контур теплообмена, который смонтирован внутри теплового аккумулятора. Нагретый теплоноситель, перемещаясь внутри трубопроводов контура теплообмена нагревает воду в тепловом аккумуляторе. Нагретая вода в баке с функцией аккумуляции тепла хранится вплоть до возникновения необходимости ее использования, например до подачи в контуры отопительной домашней системы и в отопительные радиаторы или в контуры горячего домашнего водоснабжения, например для умывания.

Циркуляция водоснабжения в отопительном коллекторе

Поскольку солнечная энергия воздействует на коллектор совершенно бесплатно, то в системе в любой момент времени имеется нагретая вода, которая подогревается постоянно циркулирующим теплоносителем.

Естественно, что бак теплового аккумулятора должен иметь отличную теплоизоляцию, способствующую сохранению температуры нагретой воды в течении как можно более долгого времени. Это позволит избежать падения температуры воды ночью, когда солнечный нагрев отсутствует или в периоды пасмурной погоды. Для обеспечения бесперебойной работы такой системы в совсем уж облачные или дождливые дни в бак теплового аккумулятора может быть вмонтирован обыкновенный электрический водонагреватель.

Для того, чтобы теплоноситель постоянно переносил тепло солнечных лучей для нагрева воды – он должен постоянно циркулировать. В системах с солнечными коллекторами циркуляция жидкого теплоносителя может быть принудительной (с подачей насосами) или естественной (смотеком).

Типы отопительных солнечных коллекторов для дома

Современная промышленность освоила выпуск различных типов солнечных отопительных коллекторов. Для того, чтобы понять, какой из них может подойти для монтажа системы домашнего отопления или горячего контура водоснабжения в вашем доме – необходимо ознакомиться с их разновидностями. Основных типов насчитывается два: плоские и вакуумные, менее широко распространены воздушные коллекторы.

Плоский светопоглощающий

Плоский отопительный солнечный коллектор представляет собой тонкую коробку, внутри которой находится особое вещество, активно аккумулирующее, адсорбирующее тепло. Сверху коробка закрыта стеклом, которое пропускает солнечные лучи. Внутри адсорбирующего слоя, собирающего тепло расположена система трубопроводов, внутри которых перемещается теплоносителя. В качестве теплоносителя в таких системах, как правило используется пропилен-гликоль.

плоский коллектор в разрезе

Вакуумный

Внутри вакуумного отопительного коллектора на месте единственной плоской коробки находятся полые стеклянные или кварцевые трубки, из которых откачан воздух, то есть создан вакуум. А вот уже внутри таких полых трубок располагаются трубки с веществом, адсорбирующем солнечную тепловую энергию. Соответственно трубопроводы с теплоносителем находятся внутри трубок с адсорбером. Солнечные лучи легко проникают сквозь вакуум в промежутке между трубами и нагревают теплоноситель. Однако этот же вакуум препятствует обратной утечки тепловой энергии из адсорбера в окружающее пространство, выступая в роли теплоизолятора.

вакуумный коллектор

Воздушный

Как уже понятно из названия – такие устройства не имеют теплоизолирующего вакуумного слоя. Следовательно КПД их действия будет ниже, чем у вакуумных коллекторов. Такие устройства рекомендуется устанавливать в местности с большим количеством солнечных дней. Более того, в таких коллекторах теплоносителем является обычный воздух. Он переносится в отапливаемое помещение вентилятором или естественной конвекцией. Работа вентилятора при перемещении воздушных потоков также требует отдельного источника питания Это дополнительная причина того, что данная система имеет более низкий КПД, чем плоские или вакуумные коллекторы. Конечно же, ни о каком горячем водоснабжении в такой конструкции не может быть и речи.

Как выбрать необходимый тип отопительного коллектора?

Каждый из типов солнечных отопительных коллекторов имеет свои очевидные преимущества и явные недостатки. При выборе устройства стоит обратить внимание, что плоский коллектор является более прочной конструкцией, а вот вакуумные из-за наличия полых воздушных трубок очень чувствительны к внешним воздействиям. Однако в плоских коллекторах при ремонте замене подлежит вся система адсорбции, при поломке же одной из трубок вакуумного коллектора можно ограничиться только ее заменой.

Воздушный коллектор, при всех своих недостатках является чрезвычайно простым устройством, и не критичен в воздействию низких температур. Он может работать даже лютой сибирской зимой.

Плоский коллектор идеален для нагрева воды в диапазоне от 20 до 40 градусов выше, чем окружающая температура, а от вакуумные устройства имеют более высокую степень нагрева теплоносителя. Таким образом в зимних условиях вакуумный коллектор будет более эффективен, да и просто возможен в использовании. Они также лучше сохраняют тепло при работе в пасмурную погоду и хорошо сохраняют тепловую энергию в холодных погодных условиях. Тем не менее общая хрупкость конструкции снижает срок службы вакуумных солнечных коллекторов, которые не дотягивают по этому показателю до плоских устройств. Последние при хорошем изготовлении могут прослужить в вашем доме от 15 до 30 лет.

Особенности, на которые стоит обратить внимание при выборе коллектора

Показатель передачи лучистой солнечной энергии солнца в тепловую энергию теплоносителя в вакуумном солнечном коллекторе напрямую зависит от величины трубок этого устройства. Если вакуумная трубка коллектора будет короткая и тонкая, то она не сможет достаточно эффективно аккумулировать вакуумную энергию. Обычно для комплектации вакуумных солнечных коллекторов используются трубки длиной до 2 метров с диаметром около 6 сантиметров. Внутри вакуумной трубки может монтироваться простая прямая или изогнутая U-образная трубка для более эффективного сбора тепла.

Установка солнечного отопительного коллектора

Солнечный отопительный коллектор вместе с системой аккумуляции тепла и теплообменным контуром в сборе представляет собой довольно сложную технологическую систему. Комплекты такого оборудования оснащаются подробными инструкциями по установке, также в сети Интернет можно найти подробные видеоуроки. Но перед покупкой и установкой солнечного коллектора необходимо составление проекта отопительной системы. В этот процесс обязательно нужно привлекать специалиста, который произведет необходимые расчеты материалов и оборудования.

Использование альтернативных источников энергии может существенно снизить затраты на содержание вашего дома, более того, оно может сделать вас независимыми от поставщиков традиционной энергии.

Солнечные коллекторы для отопления дома: видео

Честные отзывы о работе солнечных коллекторов различных моделей для отопления дома

Модель КС 2000

Время работы — 3 года:

Модель RKraft

Время работы — 5 лет:

Вакуумный коллектор Altek

1 год эксплуатации:


Эффективность работы вакуумного коллектора зимой:


Модель Chromagen

Опыт эксплуатации — 4 года:

Модель АТМОСФЕРА СВК Nano

На рынке с 2013 года:

Можно ли сделать реально работающий солнечный коллектор своими руками?

Солнечный коллектор своими руками – нагрев воды солнцем

Солнечный коллектор позволяет использовать дармовую энергию солнца для отопления или подогрева воды на бытовые нужды, причем и в межсезонье и зимой. Дает значительную экономию, так как хорошие модели вырабатывают приличное количество тепла.

Но хороший заводской солнечный коллектор стоит столько, что всегда возникает вопрос, — окупится ли он вообще или дешевле нагреть воду газом?

Насколько выгодны солнечные коллектора

Окупаемость таких устройств зависит от широты использования. В южных районах, где много солнца, они выгодны. Но на уровне 52 параллели у нас они уже не окупаются, если используются для отопления (зимой солнца мало), но окупаются и севернее, если используются для ГВС в межсезонье и летом.

В Европе, например, где газ дороговат, а техника дешевая, коллектора однозначно выгодны для отопления, даже в северных районах.

  • У нас точно выгодными оказываются наиболее дешевые летние солнечные коллектора, которые можно изготовить буквально из подручных материалов, или которые сделаны «полукустарно» на местных производствах.

Они используются для подогрева воды в бассейне, летнего душа, ГВС в доме и отопления домов в межсезонье. В зимних условиях дешевые (самодельные) коллектора не могут соперничать по КПД с заводскими, становятся скорее охладителями, поэтому не используются.

Как обычно устроен солнечный коллектор

  • Плоский коллектор с трубкой. Представляет собой лист металла темной расцветки (поглощающий лучевую энергию) с прикрепленной к нему медной трубкой, по которой движется теплоноситель. Помещен в короб с теплоизоляцией толщиной от 50 мм. Со стороны солнца закрыт стеклопакетом.

Такой заводской коллектор дает в летний день до 600Вт с метра квадратного своей площади – весьма мощный нагрев. В межсезонье в полдень – до 300 Вт.

  • Трубчатые конструкции солнечных коллекторов здесь подробно рассматриваться не будут, так как их нельзя повторить в домашних условиях. Они представляют собой различные трубки из стекла, в том числе с обратным отражением солнечной энергии, с легко испаряющимися жидкостями, вакуумные… Это наиболее дорогие конструкции, которые можно заказать в организациях, после чего преступить к практическому изучению вопроса, на тему как их эксплуатировать, чтобы окупить в видимой перспективе….

Но КПД их больше, а самое главное зимой они вырабатывают тепло начиная с мощности солнечного излучения 20 Вт/м кв., в то время как заводские плоские – 100Вт/м кв., если меньше – они просто не греют воду, а самодельные….

Как используется тепло от солнечного коллектора

Солнечный коллектор вырабатывает больше энергии тогда, когда она меньше всего нужна – в самый жаркий полдень. Летом энергии на порядок больше, чем зимой. В межсезонье ее также маловато… Тепловая энергия от солнечного коллектора в первую очередь идет на подогрев воды для бытовых нужд, на нагрев летнего бассейна или душа, а также на отопление здания.

  • Чтобы ее использовать для ГВС, теплоноситель от коллектора должен поступать в спираль бойлера-теплообменника. Такие косвенные бойлеры с несколькими спиралями нагрева можно приобрести заранее.
  • Чтобы использовать тепловую энергию от коллектора для отопления, ее нужно накапливать в буферной емкости.
  • Летний нагрев бытовой воды может быть прямым – вода из бассейна и душа может прокачиваться через солнечный коллектор напрямую.

Как изготавливается солнечный коллектор своими руками

  • Типичная самодельная конструкция солнечного коллектора – просто спираль черной трубы ПНД, прикрепленной хомутами к какому-либо металлу. Или даже без металла. Общая площадь 2 – 6 м кв. позволяющая развить 1 кВт и более мощности в солнечный полдень. Такие коллектора с утеплением 50 мм экструдированным пенополистиролом, закрываются со стороны солнца светостабилизированной полиэтиленовой пленкой, используются для нагрева воды Устанавливаются под солнце на открытой площадке.

  • Более основательная конструкция – черный металлический лист с пришитым к нему скобами медным змеевиком из мягкой меди диаметром 10 мм. Площадь коллектора обычно до 10 м кв. Не нужно ее слишком увеличивать, так как при этом КПД будет падать. Утепляются с тыла, закрываются обязательно стеклом или стеклопакетом.

Типичных конструкций не существует, и расчет ожидаемой отдачи всегда не верен. Но по результатам собственных экспериментов можно создать своими руками коллектор на солнечной энергии, который окажется даже на удивление работоспособным. Ведь энергии солнца на самом деле весьма немало…

Как подключить солнечный коллектор к баку (душу) самотечно

Слабым местом для летних солнечных коллекторов остается необходимость использования насоса. Это резко удорожает конструкцию или делает ее вовсе не приемлемой.

Но можно сделать нагревающийся бак, соединенный с солнечным коллектором так, чтобы жидкость двигалась самотечно. Принцип самотека сохраняется – нагреватель расположен ниже, чем накопитель (радиатор).

По данной схеме, при применении труб от ¾ дюйма вода должна двигаться самотечно. Из данного бака нагретую воду можно слить и в бассейн.

Как подключить коллектор к ГВС

Лучшая денежная выгода получается от изготовления и эксплуатации коллектора из алюминиевых или медных трубок на металле под стеклом, с подключением его к системе ГВС.

Поскольку коллектор и спираль в бойлере представляют собой малогабаритную нагреваемую систему, она должна снабжаться расширительным баком, предохранительным клапаном. Циркуляция осуществляется с помощь маломощного насоса. Хороший коллектор обеспечит дом горячей водой и в межсезонье….

Солнечный коллектор своими руками для отопления дома

Различные солнечные коллекторы появились на рынке достаточно давно. Это устройства, использующие энергию солнца для нагрева воды на домашние нужды. Но приобрести популярность среди пользователей им мешает высокая стоимость, это беда всех альтернативных источников энергии. Например, общие затраты на приобретение и монтаж установки, что обеспечит нужды средней семьи, составят 5000$. Но выход есть: можно сделать солнечный коллектор своими руками из доступных по цене материалов. Какими способами это реализовать, будет рассказано в данном материале.

Как работает солнечный коллектор?

Принцип действия коллектора основан на поглощении (абсорбции) тепловой энергии солнца специальным приемным устройством и передачей его с минимальными потерями теплоносителю. В качестве приемника используются медные или стеклянные трубки, окрашенные в черный цвет.

Ведь известно, что лучше всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Теплоносителем чаще всего выступает вода, иногда – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отопления дома и горячего водоснабжения бывают таких видов:

  • воздушные;
  • водяные плоские;
  • водяные вакуумные.

Среди прочих воздушный солнечный коллектор отличается простотой конструкции и, соответственно, самой низкой ценой. Он представляет собой панель – приемник солнечной радиации из металла, заключенный в герметичный корпус. Стальной лист для лучшей теплоотдачи снабжен с задней стороны ребрами и уложен на дно с тепловой изоляцией. Спереди установлено прозрачное стекло, а по бокам корпуса имеются проемы с фланцами для подключения воздуховодов или других панелей, как показано на схеме:

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

Надо сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет свои особенности. Из-за их невысокой эффективности для обогрева помещений нужно применять несколько подобных панелей, объединенных в батарею. Кроме того, обязательно понадобится вентилятор, поскольку нагретый воздух из коллекторов, находящихся на кровле, самостоятельно вниз не пойдет. Принципиальная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Простое устройство и принцип работы позволяют выполнять изготовление коллекторов воздушного типа своими руками. Но потребуется много материала для нескольких коллекторов, а подогреть воду с их помощью все равно не получится. По этим причинам домашние умельцы предпочитают заниматься водяными нагревателями.

Конструкция плоского коллектора

Для самостоятельного изготовления наибольший интерес представляют плоские солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воды. В корпусе из металла или алюминиевого сплава прямоугольной формы размещен тепловой приемник — пластина с запрессованным в ней змеевиком из медной трубки. Приемник выполняется из алюминия или меди, покрытой абсорбционным слоем черного цвета. Как и в предыдущем варианте, снизу пластина отделена от дна слоем теплоизоляционного материала, а роль крышки играет прочное стекло или поликарбонат. Ниже на рисунке изображено устройство солнечного коллектора:

Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его теплоносителю, движущемуся по трубкам (вода или антифриз). Стекло выполняет 2 функции: пропускает к теплообменнику солнечную радиацию и служит защитой от осадков и ветра, снижающих производительность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы внутрь не попадала пыль и стекло не теряло прозрачности. Опять же, тепло солнечных лучей не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого зависит эффективная работа солнечного коллектора.

Данный вид – самый популярный среди покупателей из-за оптимального соотношения цена — качество, а среди домашних мастеров — по причине относительно несложной конструкции. Но применять такой коллектор для отопления можно лишь в южных регионах, с понижением температуры наружного воздуха его производительность значительно падает из-за высоких тепловых потерь через корпус.

Устройство вакуумного коллектора

Еще один вид водяных солнечных нагревателей изготавливается с применением современных технологий и передовых технических решений, а потому относится к высокой ценовой категории. Таких решений в коллекторе реализовано два:

  • тепловая изоляция с помощью вакуума;
  • использование энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при низкой температуре.

Идеальный вариант защитить абсорбер для коллектора от тепловых потерь – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена внутрь колбы из прочного стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через которую протекает теплоноситель. Что происходит: хладагент под воздействием солнечных лучей закипает и обращается в пар, он поднимается по трубке вверх и от соприкосновения с теплоносителем сквозь тонкую стенку снова переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:

Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает гораздо больше тепловой энергии, чем при обычном нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, нежели ее удельная теплоемкость, а потому вакуумные солнечные коллекторы весьма эффективны. Конденсируясь в трубе с проточным теплоносителем, хладагент передает ему всю теплоту, а сам стекает вниз за новой порцией энергии солнца.

Благодаря своему устройству вакуумные нагреватели не боятся низких температур и сохраняют свою работоспособность даже на морозе, а потому могут применяться в северных регионах. Интенсивность нагрева воды в этом случае ниже, чем летом, так как зимой на землю поступает меньше тепла от солнца, часто мешает облачность. Понятно, что изготовить стеклянную колбу с откачанным воздухом в домашних условиях просто нереально.

Примечание. Существуют вакуумные трубки для коллектора, заполняемые напрямую теплоносителем. Их недостаток – последовательное подключение, при выходе из строя одной колбы придется менять весь водонагреватель.

Как изготовить солнечный коллектор?

Прежде чем приступить к работе, следует определиться с габаритами будущего водогрейного аппарата. Произвести точный расчет площади теплообмена непросто, многое зависит от интенсивности солнечного излучения в данном регионе, расположения дома, материала нагревательного контура и так далее. Правильным будет сказать, что чем больше тепловой коллектор, тем лучше. Однако, его размеры наверняка ограничиваются местом, где планируется его устанавливать. Значит, надо исходить из площади этого места.

Корпус проще всего изготовить из древесины, проложив на дно слой пенопласта или минеральной ваты. Также для этой цели удобно использовать створки старых деревянных окон, где сохранилось хотя бы одно стекло. Выбор материала для приемника тепла неожиданно широк, чего только не используют мастера-умельцы, чтобы собрать коллектор. Вот перечень популярных вариантов:

  • тонкостенные  медные трубки;
  • различные полимерные трубы с тонкими стенками, желательно черного цвета. Хорошо подойдет полиэтиленовая РЕХ труба для водопровода;
  • наружный теплообменник старого холодильника;
  • трубки из алюминия. Правда, соединять их сложнее, чем медные;
  • стальные панельные радиаторы;
  • черный садовый шланг.

Примечание. Кроме перечисленных, существует масса экзотических версий. Например,воздушный солнечный коллектор из пивных банок или пластиковых бутылок. Подобные прототипы отличаются оригинальностью, но требуют значительного вложения труда при сомнительной отдаче.

В собранный деревянный корпус или старую оконную створку с приделанным дном и уложенным утеплителем надо поместить металлический лист, накрывающий всю площадь будущего нагревателя. Хорошо, если найдется лист алюминия, но подойдет и тонкая сталь. Ее необходимо окрасить в черный цвет, а затем уложить трубы в виде змеевика.

Без сомнения, коллектор для нагрева воды лучше всего получится из медных труб, они отлично передают тепло и прослужат долгие годы.Змеевик плотно прикрепляется к металлическому экрану скобами или любым другим доступным способом, наружу выводятся 2 штуцера для подачи воды.

Поскольку это плоский, а не вакуумный коллектор, то поглотитель тепла нужно закрыть сверху светопрозрачной конструкцией – стеклом или поликарбонатом. Последний легче обрабатывается и надежнее в эксплуатации, не разобьется от ударов града.

 

После сборки солнечный коллектор надо установить на место и подключить к накопительному баку для воды. Когда позволяют условия монтажа, то можно организовать естественную циркуляцию воды между баком и нагревателем, в противном случае в систему включается циркуляционный насос.

Заключение

Осуществлять отопление дома солнечными коллекторами, сделанными своими руками, – привлекательная перспектива для многих домовладельцев. Жителям южных районов этот вариант более доступен, только придется заполнить систему антифризом и как следует утеплить корпус. На севере самодельный коллектор поможет нагреть воду на хозяйственные нужды, но для обогрева дома его не хватит. Сказывается холод и короткий световой день.

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

Самодельный солнечный коллектор из радиатора


Этот солнечный коллектор был сконструирован автором самостоятельно на основе старого радиатора отопления. Солнечный коллектор позволяет в летнее время использовать горячую воду, которая нагревается за счет естественного тепла от солнечных лучей. Такая конструкция будет особенно полезной в дачном доме, куда обычно не идет подача горячей воды.

Для создания солнечного коллектора были задействованы следующие материалы:

1) Старые плоские радиаторы отопления в количестве двух штук.
2) листы металла или жести
3) метало-пластиковые трубы
4) краны
5) фитинги
6) стекла оконные
7) две бочки емкостью в 160 литров

Рассмотрим основные этапы создания солнечного коллектора на базе старого радиатора отопления.

Для начала необходимо познакомиться с основным принципом работы данной модели водонагревателя. В бак закачивается холодная вода из колодца, для этого автор установил насосную станцию. Вода подается в бак через кран, что позволяет регулировать уровень воды в баке.

После нагрева горячая вода напрямую без краника спускается в ванну, так как вода в баке находится не под давлением. Таким образом горячая вода сама стекает в ванну при открытии крана.

На крыше дома автор установил два радиатора так, чтобы верх радиатора был на уровень ниже чем бак-накопитель. Так же в целях естественной циркуляции воды трубы ее подвода от бака-накопителя установлены под углом, в сторону радиаторов.

Благодаря тому, что трубка, по которой поступает нагретая вода в бак была подключена чуть выше середины бака, самая нагретая и горячая вода скапливается всегда вверху бака-накопителя.

Таким образом в летнее время, когда средняя температура воздуха в тени равна 25+ градусам, вода в баке за день может нагреться до 50-60 градусов.

Так же автор сделал простую манипуляцию с бочкой, для того чтобы она сохраняла тепло на протяжении ночи и утром вода еще была теплой. Для этого бочка была обернута минеральной ватой и фольгой, после чего бак-накопитель стал своего рода большим термосом.

Теперь о конструкции самой системы нагрева воды.
Два плоских радиатора были помещены на крышу дома автора.

Для удобства крепления были сделаны два металлических короба их жести и листов металла, в которые радиаторы и были помещены. Сверху радиаторы в коробах были закрыты стеклом для защиты от ветра и грязи. Автор использовал сразу два радиатора для того, чтобы уменьшить время нагрева воды, соответственно чем больше радиаторов, тем быстрее будет нагреваться вода от солнечного тепла.

На чердаке дома автор разместил пластиковую бочку вместимостью в 160 литров, которая была соединена с радиаторами и системой водопровода дома при помощи метало-пластиковых труб и фитингов.

Верх радиаторов установленных на крыше находится ниже уровня бака-накопителя, поэтому нагретая на солнце вода естественным путем поступает в бак. Как и полагается трубки подвода воды от бака сделаны с уклоном вниз в сторону радиаторов.

Тут видно фотографии изготовления металлических коробов для радиаторов :

Вот так был размещен радиатор в самом коробе:

Далее автор приступил к установке и закреплению коробов с радиаторами на крыше здания:



А вот фотография бака расположенного на чердаке дома:

Так как автор использовал достаточно старые радиаторы отопления, которые долгое время валялись без дела, то при первом запуске системы довольно долго шла ржавая вода, но после того как радиаторы промылись качество воды пришло в норму.

Так же автор коллектора данной конструкции напоминает, что в зимнее время воду из системы нагрева необходимо слить. Поэтому стоит предусмотреть специальные дренажные краны внизу радиатора. Лучшая возможность слить воду с бака-накопителя, это перекрыть насосную станцию, а затем открыть кран подачи холодной воды. Таким образом вся находящаяся вода в баке стечет сама. В случае, если вы не сольете воду из солнечного коллектора на зиму, то в морозы конструкция деформируется и придет в негодность. Хотя сам коллектор и сделан из достаточно дешевых материалов, но при должном обслуживании сможет проработать достаточно долгое время.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Солнечный коллектор для отопления дома, в чём плюсы подобного обогрева

Солнечный коллектор – техническое сооружение, преобразующее энергию солнечных лучей в тепловую.

Гелиосистемы, основу которых составляют эти устройства, всё чаще можно встретить сегодня в загородных домах.

Источником тепла при установке такой системы в жилье работает природа, а это означает, что затраты на теплоэнергию для комфортной жизни, в некоторых условиях, практически равны нулю.

Особенности солнечного коллектора как прибора для отопления дома

Солнечный коллектор — это устройство, работающее за счёт поглощения солнечного излучения и передачи его энергии с помощью жидкости-теплоносителя.

Конструкция гелиосистемы состоит из следующих элементов:

  • Солнечный абсорбер(панель).
  • Резервуар-накопитель.
  • Узлы подачи и слива воды.
  • Регуляторы и датчики.

Принцип работы заключается в улавливании солнечных лучей панелью и преобразование их в теплоэнергию. Накопленная энергия воздействует на жидкость-теплоноситель (воду или антифриз). Теплоноситель поступает к резервуару с водой и отдаёт энергию. Запуск системы осуществляется специальным регулятором.

Проходя по контуру теплообмена — системе труб, нагретая жидкость отдаёт тепло в воздух. И за счёт этого отапливает помещение. В резервуаре-накопителе из-за подаваемого тепла происходит запас горячей воды впрок. За счёт системы теплоизоляции нагретая солнцем вода хранится до того момента, когда её необходимо будет использовать.

Для поддержания нужной температуры воды в резервуаре система снабжается специальными датчиками и насосами для принудительной циркуляции. В более простых вариантах циркуляция происходит за счёт естественного самотёка.

Современные гелиосистемы в настоящее время используются как основные и вспомогательные элементы отопительного оборудования. В качестве главного источника тепла гелиосистема может использоваться исключительно в южных регионах, где солнца достаточно круглый год.

Установка в доме солнечного коллектора позволяет извлечь следующую выгоду:

  • Приобретение энергонезависимости.
  • Снижение затрат на закупку газа и электричества для отопления и горячего водоснабжения.
  • Доступность.
  • Долговечность. Срок службы одного коллектора не менее 20-25 лет.
  • Отсутствие грязи и отходов.
  • Снижение нагрузки на электросеть дома.

У гелиосистем есть и некоторые недостатки:

  • Высокая стоимость оборудования. Срок окупаемости системы равен примерно 7-10 годам.
  • Зависимость от климатических условий. В некоторых регионах солнечная энергия поступает не регулярно, поэтому система не сможет работать в нужном режиме. В северных регионах КПД солнечного коллектора слишком низкий, и затраты на установку не окупаются.

Виды устройств для обогрева: принципы работы и правила установки

В зависимости от типа абсорбера — солнечной панели, коллекторы делятся на три вида.

Плоский светопоглощающий

Панель этой модели представляет собой плоский алюминиевый ящик с чёрной поверхностью и тепловой изоляцией на нижней части. Поверхность покрыта закалённым стеклом и пропиленгликолем. Он поглощает лучи солнца.

Преимуществом этого вида коллекторов является его низкая стоимость. Недостатком — большая потеря тепла и низкий КПД. Плоский прибор может выйти из строя при понижении температуры воздуха до минус 25 градусов. Эффективность его работы зависит от угла падения солнечных лучей.

Фото 1. Составные части (указаны стрелками) конструкции плоского светопоглощающего солнечного коллектора.

Правила установки

Панель плоского коллектора можно устанавливать на крыше под любым углом, а затем менять его, в зависимости от погоды, для повышения площади поглощения солнечных лучей. Для обеспечения оптимального КПД летом панель устанавливают под углом 55 градусов, зимой — 35 градусов.

Важно! При монтаже нужно учесть, что на панель не должна падать тень от посторонних предметов выше 20 градусов от нижней кромки. При установке нескольких пластин требования по тени также нужно учесть.

Панель закрепляют на кронштейнах или на дополнительно установленных профилях. Один из вариантов установки — вровень со скатом кровли. В этом случае панели крепятся на обрешётку крыши. Стыки между ними и кровельным материалом заделывают герметиком. Этот вариант установки возможен только на скатных крышах с углом не менее 30 градусов.

Монтаж трубок коллектора предусматривает отверстия в крыше. Места нарушения кровли необходимо заделать герметиком. Трубопроводы можно установить на вертикальной стене, тогда сверлить отверстия в крыше не придётся.

Буферная ёмкость и бак косвенного нагрева устанавливают чаще всего рядом с обычным водонагревателем. Все части системы коллектора соединяются между собой магистральным трубопроводом с резьбовым соединением.

Вам также будет интересно:

Вакуумный

Устройство с КПД до 85%. Способен работать в любых климатических условиях при наличии солнечных лучей. Состоит из набора трубок, представляющих собой двойные колбы, которые абсорбируют тепло. Во внутренней колбе находится поглотитель из металла и трубка с жидкостью.

Фото 2. Вакуумный солнечный коллектор, установленный на крыше дома. Устройство состоит из множества трубок.

Между двумя колбами расположено свободное пространство, в котором образуется вакуум. За счёт вакуума производится теплоизоляция внутренней колбы. Существует 2 вида вакуумных коллекторов:

  1. Прямоточный — где теплоноситель течёт непосредственно в трубки абсорбера.
  2. С тепловой трубкой — образует испарения, которые передают тепло через теплоноситель.

Основной недостаток такого коллектора — высокая стоимость и необходимость монтажа электронасоса для принудительной циркуляции.

Правила монтажа

Соблюдение рекомендаций по установке вакуумного коллектора — залог его правильной и эффективной работы. Нельзя использовать для этого вида гелиосистемы оцинкованные или полимерные трубопроводы. Связано это с тем, что в жаркую погоду вода внутри коллектора может нагреться до 300 градусов. для установки вакуумного коллектора используются исключительно медные или стальные трубки. При монтаже следует придерживаться следующих рекомендаций:

  • Угол наклона панели коллектора при установке на крыше должен соответствовать географической широте местности.
  • На открытых пространствах коллектор устанавливают рядом с объектом, потребляющим его тепло.
  • Угол падения солнца для правильной работы должен составлять 90 градусов.
  • Следует полностью исключить возможность затенения.

Добиться правильного наклона панели вакуумного коллектора в течение всего года трудно. Поэтому рекомендуется установка мобильных конструкций, когда угол можно менять по необходимости.

В северных регионах вакуумные коллекторы устанавливают практически вертикально, чтобы использовать зимой свет, отражённый от снега.

В этом случае оптимальный вариант — крепление коллектора на стене дома. Низкое крепление позволяет сократить расстояние между панелью и баком-накопителем, что способствует снижению теплопотерь.

Справка. Дополнительный электрический и газовый подогрев устанавливается после полного монтажа вакуумного коллектора. При этом следует исключить параллельное подключение. Добавочные источники тепла должны работать в автономном режиме, на случай недостатка подогрева при помощи солнечных лучей.

Воздушный

Работает за счёт циркуляции нагретого воздуха, который перемешается по системе с помощью вентилятора или естественным путём. При естественном теплообмене горячий воздух отдав тепло опускается вниз, а нагретый поднимется вверх. Это самая простая конструкция, но её мощности не хватает для обогрева дома в холодное время года. Такие конструкции можно использовать для согревания небольших дачных построек в межсезонье.

Воздушный коллектор состоит из следующих деталей:

  • Герметичный корпус для размещения в нём действующих компонентов.
  • Поглотитель солнечной энергии — серебряная панель внутри корпуса.
  • Внешняя изоляция — закалённое стекло для защиты поглотителя.
  • Теплоизолирующий материал.

Преимущество воздушного солнечного коллектора состоит в простоте конструкции и отсутствии риска замерзания жидкости и образования течей. Воздушный коллектор. Кроме обогрева дома, может выполнять функцию снижения влажности в помещении. Недостаток — крайне низкий КПД.

Фото 3. Воздушные солнечные коллекторы, расположенные на стене дома. Такой способ размещения наиболее эффективен.

Правила монтажа

Устанавливают воздушный коллектор только на южной стороне дома. Отклонения в сторону востока или запада не должны превышать 40 градусов. Угол наклона — 35-45 градусов. Вертикальный монтаж воздушного коллектора на стене дома наиболее выгоден, так как увеличивает его КПД.

Со стороны расположения панели в стене делают два отверстия, одно над другим, для забора воздуха и его выхода наружу. В нижнем отверстии закрепляют вентилятор, он будет вытягивать воздух из помещения. Через верхнее отверстие в дом будет поступать нагретый воздух.

Внимание! Длина труб-воздуховодов не должна превышать 5 метров. Если предполагается транспортировка тёплого воздуха на большие расстояния, необходимо установка дополнительного вентилятора. Естественная циркуляция воздуха в этом случае будет невозможна.

Коллектор крепят на стену при помощи дюбелей и подсоединяется к трубам воздуховодов. На выходе из воздухоотвода устанавливают обратный клапан, который будет препятствовать проходу воздуха при неработающем вентиляторе ночью или в пасмурную погоду.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается об особенностях отопления и нагрева воды при помощи солнечных коллекторов в зимнее время.

Оцени выгоду перед установкой

Полное обеспечение горячей водой и отоплением с помощью солнечного коллектора возможно только в южных регионах. В северных широтах конструкции могут использоваться только как дополнение к основному отоплению, и это необходимо учитывать, закупая оборудование. В большинстве российских регионов, с их снежными зимами и недостатком солнца гелиосистемы возможно использовать только в весенне-летний период для подогрева воды. Для отопления это практически бесполезная вещь.

Солнечные коллекторы своими руками

Разве вы не хотели бы отапливать дом с помощью бесплатной энергии солнца? Существуют простые, недорогие, самостоятельные солнечные проекты, которые могут снизить ваши счета за отопление.

Солнечная энергия может улавливаться самодельными солнечными коллекторами горячего воздуха и термосифонными панелями для обеспечения бесплатного тепла. Установки направляют нагретый солнцем воздух через окно или проем в стене в соседнюю комнату.

Если вы серьезно относитесь к сокращению счетов за отопление дома этой зимой, вам поможет один из этих недорогих самостоятельных проектов:

Захват солнечного тепла
Постройте этот простой солнечный обогреватель, который висит за окном и посылает в комнату бесплатное солнечное тепло.


План здания для захвата солнечного тепла
Из этого подробного крупномасштабного плана можно построить теплоотвод.

План строительства солнечного коллектора горячего воздуха
Этот коллектор горячего воздуха навесного типа поможет отапливать ваш дом зимой и предоставит место для хранения летом.

Солнечный коллектор горячей линии
Он похож на обычный плоский солнечный коллектор, но уникальность этой панели заключается в том, что она содержит специально изогнутый отражатель, который концентрирует падающий солнечный свет на клиновидной абсорбционной трубке.

Панели солнечного обогрева штормового окна
В этой статье подробно рассказывается, как использовать переработанные штормовые окна для создания солнечного коллектора горячего воздуха, который доставляет тепло в дом через вентиляционное отверстие, установленное в южной стене или окне.

Солнечная панель горячего воздуха
Постройте эту настенную воздушную панель с термосифонированием (TAP), чтобы обогревать комнату в вашем доме силой солнца.

Ультра-простой солнечный настенный обогреватель горячего воздуха
Это устройство сделано путем покрытия каркаса 9 на 14 футов из досок 1 на 6 дюймов прозрачным пластиком, установки панели на южной стене и установки верхних и нижних вентиляционных отверстий в доме.

Солнечный нагреватель горячего воздуха для банок из вторичного сырья
Алюминиевые банки, разрезанные пополам, используются для изготовления абсорбирующей пластины для этого солнечного коллектора горячего воздуха с двойным остеклением. Температура в коллекторе достигает более 200 градусов, а первоначальный блок снизил расходы на отопление церкви в Новой Англии более чем на 60 процентов.

Супер легкий, супер недорогой гофрированный коллектор горячего воздуха на солнечных батареях
Вы можете построить этот настенный коллектор горячего воздуха размером 8 на 12 футов из гофрированного стекловолокна, чтобы обогревать ваш дом.

Автоматический контроль коллектора
Гофрированный коллектор для горячих волос (вверху) будет более эффективным с этим автоматическим термостатом.

Недорогой солнечный коллектор горячего воздуха
Вы можете обогреть здание размером 30 на 40 футов с помощью этого настенного солнечного коллектора.




Первоначально опубликовано: февраль / март 2006 г.

DIY Солнечное отопление с теплоотводом - DIY

Этот супер-простой и сверхэффективный солнечный коллектор для отопления своими руками можно собрать всего за один час!

Некоторые климатологи предсказывают, что предстоящая зима может быть более холодной, чем предыдущая.Но даже если этот прогноз сбудется, вам будет намного теплее во время предстоящей осады с ясной, но отрицательной погодой, чем в холодную погоду января и февраля прошлого года, если в вашем доме или квартире есть одна или несколько незатененных южных сторон. лицом к окнам, и если вы оборудуете эти окна с помощью Heat Grabber. (См. Галерею изображений для планов Heat Grabber или щелкните здесь, чтобы просмотреть планы большего размера, которые вы можете заказать.)

Хотите верьте, хотите нет, но этот простой и эффективный солнечный коллектор для отопления своими руками в виде «оконной коробки» может быть изготовлен опытным домашним мастером менее чем за час (или менее чем за два часа среди нас, которые более неуклюжи) для удивительно низкая цена 32 $.18 (расшифровку материалов см. На следующей странице, цены с 1977 г.). И после постройки это прочное устройство должно прослужить долгие годы.

Секрет быстрой сборки и низкой стоимости Heat Grabber - это новая изоляционная плита из жесткого пенопласта производства Celotex. Эта плита, получившая торговое название «Thermax TF-610», для прочности пропитана стекловолокном, облицована с обеих сторон тяжелой алюминиевой фольгой и доступна толщиной от 3/8 дюйма до 1-7 / 8 дюйма. Celotex фактически продает этот материал как замену обшивке из прессованного волокна или «школьной доске», которая сейчас используется подрядчиками при строительстве домов с деревянным каркасом, и не рекомендует его для каких-либо других целей. MOTHER EARTH NEWS Исследователи , однако, провели тепловые и другие испытания изоляционной плиты и пришли к выводу, что она почти идеальна для использования в быстрых, простых и недорогих солнечных коллекторах, таких как Heat Grabber.


Да, у основного листа Thermax TF-610 есть небольшой недостаток. Его поверхность из алюминиевой фольги относительно легко может быть проколота любым, кто намеревается это сделать. Однако есть по крайней мере два решения этой проблемы: [1] Заменить Thermax-610 / .019, который представляет собой ту же пену, но покрыт с одной стороны гораздо более тяжелым слоем алюминия, на указанный здесь Thermax-610. , или [2] используйте Thermax-610, предусмотренный нашими планами, и защитите стороны и низ готового коллектора кожухом из обрезков древесины.Второй вариант будет дешевле, чем первый, но на самом деле ни один из вариантов действий не требуется, если только вы не живете в районе с высоким уровнем вандализма.

Идеальный угол для размещения солнечного коллектора, обращенного на юг (в Северном полушарии) или коллектора, обращенного на север (в Южном полушарии), - это ваша широта плюс 10 градусов. В сумме это составляет 45 градусов для офисов MOTHER EARTH NEWS North Carolina (которые расположены в 35 градусах к северу от экватора), и это угол, показанный на следующих планах.Пожалуйста, примите это во внимание при выполнении разрезов, указанных в шагах 3 и 6 на схемах в галерее изображений.

(Майами, например, расположен примерно в 25 градусах северной широты, что означает, что коллекторы должны быть расположены под углом 35 градусов к горизонту, что, в свою очередь, означает, что срезы 67,5 градусов, указанные в следующих планах, должны составлять 72,5 градуса. для Майами, сокращение должно быть 65,75 градуса для Вашингтона, округ Колумбия, 61,5 градуса для Сиэтла и 54,5 градуса для Анкориджа.Вы можете рассчитать конкретный угол для вашего собственного местоположения (вычтите вашу широту плюс 10 из 180 и разделите на два) или просто усредните его из цифр, приведенных здесь. (Угол критический, но не , а критический.)

Помните, что все размеры, указанные на чертежах, предназначены для коллектора, специально предназначенного для установки окон в одном конкретном доме. Если ваши окна шире или меньше, не стесняйтесь строить свой Heat Grabber (ы) соответственно. И не стоит излишне зацикливаться на попытках удерживать верхнюю и нижнюю воздушные камеры в коллекторе точно такой же глубиной, как показано здесь.Вариант на полдюйма или больше вполне подойдет. На самом деле, очень трудно удержать этот маленький BTU-граббер от работы, если его проходы достаточно глубоки, чтобы воздух мог вообще циркулировать по ним.

Последнее предупреждение: хотя одинарное стекло, используемое для покрытия прототипа Heat Grabber, не более и не менее безопасно, чем одинарное стекло, которое в настоящее время используется в миллионах штормовых дверей и окон по всему континенту. Он может сломаться и, возможно, порезать вас или ребенка, если по какой-либо причине кто-то из вас в него упадет.Примите все меры, которые сочтете необходимыми, чтобы подобная авария никогда не произошла.


Как работает теплоотвод

Heat Grabber - это не что иное, как непромокаемый бокс, который изолирован снизу и по бокам и покрыт стеклом. Изолированный разделитель расположен внутри этого ящика и выдвинут своим верхом, образуя открытую «губу» на верхнем конце ящика. Эта кромка предназначена для зацепления за подоконник, чтобы само окно можно было плотно опустить на стекло, которое закрывает верхнюю часть устройства захвата тепла, оставляя основной корпус солнечного коллектора «прислоненным» к южной стороне дома на угол 45 градусов или лучше.(См. Иллюстрацию в галерее изображений - Как это работает.)

Управление устройством так же просто. Когда светит солнце, его лучи проходят через стекло в верхней части устройства захвата тепла, падают на верхнюю поверхность перегородки (которая окрашена в черный цвет) и нагревают алюминиевую фольгу, покрывающую перегородку. По мере того как фольга нагревается, она, в свою очередь, нагревает воздух рядом с собой. И этот воздух, как и следовало ожидать, поднимается вверх по поверхности перегородки и начинает выливаться через отверстие в верхней части устройства захвата тепла.

Но, конечно, этот горячий воздух не может двигаться вверх по поверхности перегородки, если он не тянет холодный воздух вокруг ножки перегородки, чтобы занять свое место. Который втягивает еще больше холодного воздуха через нижнее отверстие в верхней части коллектора (единственное место, где холодный воздух может попасть в герметичный блок) и вниз под центральную перегородку.

Итак, у нас есть солнечный комнатный обогреватель с «конвективной петлей», который автоматически работает только на солнечной энергии. Всякий раз, когда светит солнце, этот умный маленький блок (который, насколько мы можем судить, кажется старым дизайном Стива Бэра, модифицированным Уильямом А.Шурклиффа и, далее, уточненные некоторыми из сотрудников MOTHER EARTH NEWS) просто сидит и радостно нагнетает в дом тысячи БТЕ тепла. А когда солнце перестанет светить? Воздух в ящике охлаждается и пытается опуститься к подошве коллектора, что «отключает» весь конвективный контур. (Другими словами, Heat Grabber будет извергать тепло в комнату, когда светит солнце, но он не будет отводить тепло из комнаты, когда солнце не светит.)


Инструменты для сборки устройства захвата тепла

Thermax настолько прост в эксплуатации, что вам не понадобятся пилы, молотки или другие «обычные» столярные инструменты для создания этого солнечного коллектора.На самом деле, Heat Grabber был сконструирован с использованием немногим больше, чем транспортир, рулетка, кисть и два маленьких ножа «мы сами их сделали». (См. Иллюстрацию в галерее изображений - Инструменты.)


Эти ножи представляют собой не что иное, как блоки из твердой древесины размером 1 дюйм на 2-1 / 2 дюйма, вырезанные для удобного размещения в руке. Затем куски дерева были прорезаны и закреплены болтами 10-32 и барашковыми гайками для захвата лезвий универсального ножа Stanley 1992-5 либо под углом 45 градусов (для разрезов V), либо под углом 90 градусов (квадратные разрезы) к блокам. лица.

Все разрезы на Thermax, используемом в коллекторе, были сделаны прямыми и точными путем скольжения одного или другого из двух ножей по доске или другой линейке, которая была прикреплена к жестким листам пенопласта. Для V-образных разрезов лезвие ножа под углом 45 градусов было настроено так, чтобы разрезать только примерно на 1/32 дюйма алюминиевой облицовки на «дальней» стороне листа (не полностью через облицовку или пенопласт. Так как толщина пены немного различается, эта настройка (по большей части) не позволяла лезвию резать слишком глубоко.Два таких разреза (с переустановкой линейки между ними), конечно, были необходимы для завершения каждой буквы «V».

А если не хотите делать V-образные разрезы и складывать коробку солнечного коллектора? Затем просто соберите свой «тепловой захват» из отдельных частей Thermax, сделанных с надрезом под прямым углом; снимите алюминиевую пленку со стыковой поверхности каждого стыка; и склеиваем секции - поролон с пеной - вместе.


Материалы для захвата тепла

Кол-во Материал Стоимость нашей единицы Стоимость использованных материалов
1 л. 1 дюйм на 4 фута 8 футов Celeotex Thermax TF-610 10 долларов США.75 $ 10,75
1/2 листа + 3/4 дюйма на 4 фута 8 футов Celotex Thermax TF-610 8,85 4,60
1 трубка Клей для панелей Liquid Nails 1,00 1,00
1/2 трубки силиконовый герметик 3.50 1,75
16 Гвозди отделочные № 8 (накатанные) 0,00 0,00
3 штуки стеклорез одинарной прочности t fit (заказ «все включено») 10,49
1/4 рулона изолента цельнометаллическая из алюминиевой фольги 4.00 1,00
1 кварт Краска черная плоская Rustoleum 2,59 2,59

Общая стоимость материалов, использованных при строительстве оконного коллектора: 32,18 $

Размер коллекционера: 12,6 квадратных футов

Стоимость квадратного фута: 2,56 доллара США

Примечание: Все материалы были приобретены в розницу в местных торговых точках в Хендерсонвилле, Северная Каролина (1977).Ожидайте незначительных различий в ценах, указанных выше в вашем регионе, из-за различий в транспортных расходах, политике дилеров и т. Д. Thermax TF-610, например, производится в Тампе, Флорида, и чем дальше вы живете от Флориды, тем больше у вас Дилер, вероятно, оплатит поставку панелей. Однако Celotex открывает несколько новых заводов по производству Thermaz по всей стране, и эта особая разница в ценах скоро исчезнет.


Первоначально опубликовано: сентябрь / октябрь 1977 г.

Строительство солнечного коллектора своими руками 101


Что мне нужно, чтобы проложить траншею для моего коллектора и что нужно быть в канале?

Копаете ли вы просто вниз на 8 дюймов и использовать гликоль для защиты от замерзания, или вы планируете копайте ниже линии заморозков, вы должны тщательно обдумать, что закапывать.Как только он будет похоронен, вы не захотите снова его выкопать!

Один подросток и один взрослый выкопал и засыпал эту траншею глубиной 8 дюймов и 100 футов вручную за один уик-энд.

Вот список того, что входит в 4-дюймовую канализационную трубу из ПВХ. трубопровода:

- 2 ряда 1/2 "Pex-Al-Pex (обернутые изоляцией)
- 6 участков провода динамика 22 калибра (5 для сращивания проводных термометров) и 1 для датчика дифференциального регулятора)
- 1 прядь электропровода (я поставил наружную электрическую розетку на одну панельных столбов, которые были пригодится на этапе строительства)
- 1 пробег коаксиального кабеля LMR 400 (ничего общего с солнечной батареей, но я Радиолюбитель, и это была отличная возможность получить еще одну серию коаксиального кабеля. обратно в лес).

Если бы мне пришлось делать это снова, я бы поставил 3/4 дюйма pex для лучшего потока.

Как установить термометры для контроля температуры при различных баллы в моей системе?

Независимо от типа солнечной коллекторы, которые мы строим, нам всем нужны датчики температуры, чтобы контролировать, насколько хорошо они работают. Имея несколько датчиков на пути движения вашей жидкости / по воздушному маршруту, вы можете точно определить эффективность работы вашего сборщика (ов), как сколько тепла вы теряете на выходе из коллектора и насколько хорошо ваше тепло передаточная катушка работает.Изолируя производительность коллектора без других влияний мы можем гораздо лучше сравнить, насколько хорошо разные конструкции коллектора работают, а также точно определяют эффекты любых изменений, которые мы вносим в наши системы. Вдобавок ко всему это очень круто и очень весело показать своим друзьям все бесплатное тепло, которое вы улавливаете!

Вот дисплей у меня вдоль моего стола, чтобы я мог контролировать несколько точек температуры в моей системе кратко:


Я рассматривает возможность создания рамы для размещения дисплеев.

Было необычно пасмурно. почти всю неделю, поэтому показания ниже нормы. Чтение белые термометры слева направо:

1. Температура резервуара (200 галлон) уже выросла с 66 до 81,5 по состоянию на 10:46.

2. (термометр в форме яйца) жидкость вход в первый коллектор 8 'X 8' составляет 81,3 (минимальные потери при проезде через 100 футов)

3. Жидкость, выходящая из первого коллектора / входящая в коллектор pex 92,3

4.Жидкость, выходящая из коллектора pex, составляет 121,1

5. Внутренний pex температура коллектора> 160.

Итак, мой общий рост температуры с два коллектора вместе взятых составляет около 40 градусов.

Установка датчиков температуры это просто. Поскольку большинство отслеживаемых нами точек находятся на большом расстоянии, мы должны удлинить провод от градусника до датчика. Пока может возникнуть соблазн приобрести беспроводные термометры, я рекомендую использовать проводные маршрут. Вы не захотите выходить в разгар зимы, чтобы переодеться батареи.Кроме того, вы захотите контролировать несколько точек и беспроводной термометры могут мешать друг другу.

Любой недорогой проводной термометр. буду работать. Есть много на выбор до 10 долларов. Они доступны в Target, Walmart, Home Depot и т. д. Вы также можете заказать их онлайн здесь: http://www.partshelf.com/wired-indoor-outdoor-thermometer.html

Вот шаги для установки ваши датчики температуры:

1. Проведите провод, такой как провод динамика 22 калибра, от места вашего дисплея до места, где вы планируете прикрепить датчик.Если вам нужно много проводов, с небольшим количеством очков вы можете найти 1000 фут-роллов онлайн за 40-60 долларов.


я в мой 100-футовый заглубленный 4-дюймовый канализационный канал из ПВХ включал шесть прядей проволоки.


2. Покупка ваши наружные проводные термометры.


3. Обрежьте провод. от градусника до датчика:


5. Полоса концы:


6. Повторите обработать проводом динамика и скрутить концы вместе:


7.Если ты действительно предпочел бы не паять, вы всегда можете просто накрутить гайки для проводов и перейти к шаг 10. В противном случае держите пайку гладить проволоку так, чтобы она стала достаточно горячей, чтобы принять припой. Если ты никогда не припаял провод раньше, не волнуйтесь, это просто.


8. Коснитесь своего припаяйте к проводу, а не к кончику утюга. Эти провода маленькие, нагреваются быстро и очень легко паяются. На провод потечет припой:


9.Обернуть изолента:


10. Принять решение место, которое вы хотите контролировать, снимите изоляцию и заклейте датчик против вашей трубы с изолентой:


11. Крышка с изоляция и обмотайте изоляцию изолентой, чтобы скрепить ее:


12. Повторите шаги 5–9, чтобы подсоединить конец провода датчика к другому концу провода динамика.


Какой простой и недорогой способ убедиться, что моя система никогда не нагнетает давление?

Если установить система обратного слива, при которой вода стекает прямо обратно в теплообменник. резервуар для хранения, который не является воздухонепроницаемым (большинство из них нет), ваша система никогда не будет создавайте давление, и вам не о чем беспокоиться.На с другой стороны, если у вас есть система, в которой используется теплообменник, и не место для жидкости расширяться при нагревании, будут некоторые повышение давления.

Вы можете легко приспособиться к этому двумя способами. Самый обычный подход - использовать расширительный бачок. Я начал с одного такого:

Единственная беда с расширительным бачком то, что я не мог видеть или контролировать свой расход и то, что происходило с моей системой. В качестве альтернативы я придумал это подход; который стоит столько же, сколько старая банка для чая со льдом, гарантирует, что ваша система никогда не будет повышать давление и, как дополнительное преимущество, удаляет воздух, который может найти свой путь в вашу систему:

Здесь pex трубка, питающая насос (за сосудом), откачивает воду из емкости.Жидкость возвращается после того, как он прошел через змеевик в резервуаре для хранения тепла, опорожняется обратно в банку. Важно, чтобы оба конца Pex оставались внизу. уровень воды или часть вашей жидкости могут вытечь обратно и перетечь через банку когда насос отключается. Моя банка находится примерно в самой низкой точке в системе, но работает нормально.

Мониторинг ваша скорость потока проста. Пока ваш насос работает, просто потяните за возвратный трубку pex из банки и время, необходимое для наполнения небольшого стакана.

Я использовал этот подход с августа 2009 года, и он работает нормально. Я слежу от объема в банке, который колеблется в зависимости от температуры, но редко требует долива.

Солнечный водонагреватель «сделай сам»: полное руководство

Тем не менее, в прошлом солнечные системы горячего водоснабжения часто были неисправными, неэффективными и негерметичными, но, к счастью, отрасль выросла и стала зрелой.

Примечание: это сообщение может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки бесплатно для вас.

Сегодня у потребителей есть выбор между сверхэффективными, профессионально установленными коллекторами, а также менее дорогостоящими солнечными водонагревателями, которые делают самостоятельно.

Бонус в том, что вам не нужно жертвовать удобством обычной системы горячего водоснабжения при установке солнечной системы отопления. Они просто предназначены для подключения к обычным электрическим или газовым водонагревателям.

Таким образом, вы можете наслаждаться удобством, преимуществами и экономией обоих вариантов.В следующем руководстве мы рассмотрим варианты солнечных водонагревателей своими руками и расскажем, почему вам стоит их рассмотреть.

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечный водонагреватель работает за счет поглощения света. В конечном итоге свет поглощается коллектором, установленным на крыше, и в конечном итоге преобразует солнечный свет в тепло.

Это тепло затем передается в резервуар для воды с помощью циркуляционного насоса. Тогда обмен запускается регулятором, но только тогда, когда коллектор горячее, чем вода в баке.

Это предотвращает ненужное потребление электроэнергии циркуляционным насосом . Это также предотвращает перегрев. Летом, в полдень, когда небо безоблачно, эффективность коллектива достигает максимума.

Кроме того, они также хорошо себя чувствуют, когда коллекторы обращены на юг. Когда солнечного света недостаточно, вода предварительно нагревается, и срабатывает резервная система, которая доводит воду до требуемой температуры.

Система в конечном итоге используется для производства горячей воды постоянной температуры в течение всего года без выбросов CO2.Вы обнаружите, что солнечные водонагреватели обычно описываются в соответствии с типом соединителя и циркуляционной системой, которую они используют.

Работают ли солнечные водонагреватели зимой или осенью?

Многие люди, которые раньше не использовали солнечные водонагревательные системы, часто задаются вопросом, можно ли их использовать ночью, зимой и осенью.

Как и все в жизни, есть свои достоинства и недостатки. Давайте подробнее рассмотрим, как работает ваша солнечная водонагревательная система зимой и осенью.

Даже при низких температурах на улице зимой это не должно повлиять на работу солнечного водонагревателя. Это связано с тем, что при хорошей теплоизоляции солнце все еще может нагревать воду даже в зимние месяцы.

Это связано с тем, что бак с горячей водой нагревается солнечной энергией, которая проходит через стекло и нагревает помещения, даже если наружная температура значительно ниже точки замерзания.

Следовательно, хорошая изоляция может обеспечить лишь небольшую потерю тепла.

Однако рассеянный солнечный свет, который часто бывает в пасмурные дни, снижает тепловую мощность большинства солнечных водонагревателей. Таким образом, не существует специальной технологии, позволяющей отводить больше тепла от солнечных лучей к коллектору.

Однако, , вы можете увеличить количество света, попадающего в нужную область , используя зеркала, например вогнутые, чтобы можно было оптимизировать несколько часов прямого солнечного света.

Однако в конечном итоге качество изоляции и количество тепла, которое может удерживаться в системе без потерь в окружающей среде, - все это факторы, которые играют роль в том, как ваш солнечный водонагреватель будет работать в эти холодные месяцы.

Реальность такова, что солнечных водонагревателей не производят столько горячей воды зимой . Тем не менее, солнечные водонагревательные системы, которые устанавливаются зимой, будут иметь защиту от замерзания, и тогда снег будет таять с вашего солнечного водонагревательного коллектора, прежде чем он соскользнет с вашей крыши.

Солнечная система нагрева воды может быть эффективной благодаря достаточной изоляции.

Итак, в конечном итоге, как мы упоминали ранее, технология радиаторных жидкостей будет применяться в более холодные дни.

В системе используется радиатор с жидким катализатором, который нагревается солнечной энергией и затем перекачивается в резервуар теплообмена. Теплообменный бак обменивается теплом жидкости с водой в накопительном баке.

Жидкость радиатора следует проверять до начала зимы. Следовательно, вакуумные лампы, производимые некоторыми мелкими производителями, могут быть плохого качества и приводить к низкому тепловому КПД производства горячей воды.

С другой стороны, если установка антифриза слабая, она ослабляет изоляционный эффект, делая его неэффективным.Следовательно, ему будет трудно поддерживать горячую воду в тепле. Также, если трубопровод промерз, циркуляция горячей воды не будет плавной или нагрета лишь частично.

В конечном итоге, если у вас хорошая изоляция, солнечный свет сможет хорошо нагреть воду в системе солнечного водонагревателя.

Когда дело доходит до температуры ниже точки замерзания, вы должны помнить, что солнечные водонагреватели не разработаны и не предназначены для полной замены вашего водонагревателя. Типичный солнечный водонагреватель сможет нагреть от 60 до 80% воды, которую вы используете в течение года.

Таким образом, с апреля по сентябрь почти вся горячая вода будет подогреваться солнечными батареями. Зимой, однако, процент горячей воды будет примерно от 10 до 20% из-за более коротких дней и из-за более слабого солнца в декабре.

Таким образом, 99% солнечных водонагревателей, установленных в США, подключены к резервному обычному водонагревателю, и ваши потребности в воде будут удовлетворяться даже в более холодные месяцы, такие как январь.

Что вам нужно, чтобы сделать свой собственный солнечный водонагреватель

Вот инструменты, которые вам понадобятся, чтобы сделать свой собственный солнечный водонагреватель:

Сверла и сверла

Регулируемый сверлильный станок работает лучше всего.Выберите тот, который подходит для дерева, пластика и металла.

Сверла Forstner

Это оборудование используется для сверления отверстий в металле и пластике. Его также можно использовать для сверления отверстий в резервуарах для хранения, а также отверстий для входных и выходных труб и т. Д.

Набор отверток

Вам понадобится набор отверток с различными типами отверток, например, медленный, звездообразный, крестообразный и т. д. Отвертка быстрая и удобная в использовании с электродрелью.

Зажимы под прямым углом

Необязательно; тем не менее, они очень полезны для облегчения углов 90 ° без необходимости держать все это вместе руками.

Пила

Когда дело доходит до выбора пилы, подойдет простая, работающая с деревом и металлом, в качестве альтернативы, чтобы упростить работу, вы можете выбрать циркулярную электрическую пилу при резке металла и / или вставить желаемый угол.

Ножницы для металлических листов

Предназначены для резки листового металла, например алюминия.

Резак для медных труб

Используется для резки медных труб. При использовании резака для труб возьмитесь за медную трубку и зажмите резак вокруг трубы, которую хотите разрезать.

После этого вращайте резак вокруг трубы, слегка затягивая ручку на каждом обороте, чтобы увеличить давление отрезного круга на трубу. Вы можете обнаружить заусенцы на кромке среза трубы после того, как сделаете надрез, и для того, чтобы удалить это, вам понадобится небольшой напильник или инструмент для заусенцев.

Кисти

Кисти будут использоваться для добавления краски на медные трубы, внутренние стенки коллектора, а также на пластину абсорбера. Будьте готовы к этому шагу, потому что вам может потребоваться больше слоев, прежде чем будет покрыт весь абсорбер.

Горелка и паяльное оборудование

Используется для спайки медных трубок вместе. Он включает горелку и паяльное оборудование, включая флюс для паяльной пасты.

Силиконовый пистолет

Он будет использоваться для герметизации солнечного коллектора.Применяется между металлическим профилем, деревом, а также солнечным стеклом и т. Д.

Оборудование для сварки труб PP – R

Обозначает случайный сополимер полипропилена, который является наиболее надежным в водопроводных и водопроводных установках. Они также используются организациями здравоохранения из-за химических свойств и сварки плавлением. Чтобы трубы расплавились, необходимо тепло.

Инструмент для гибки медных труб

Инструмент для гибки медных труб используется, если медные трубки в солнечных коллекторах сделаны из одной медной трубки.Затем медная труба изгибается в форме меандра.

Ножницы

При работе с трубами PP-R вам понадобятся специальные ножницы, которые используются для резки труб.

Стандартные инструменты

Потребуется набор инструментов из вашего стандартного арсенала инструментов, включая металлические и пластиковые молотки, измерительное оборудование, счетчики, скальпель, гаечный ключ, а также различные типы зажимов и т. Д.

Защитное оборудование

Используется на всех этапах, особенно при резке металла дисковой пилой, работе с сверлами, транспарантами и т. Д.

Материалы, которые вам понадобятся для создания солнечного водонагревателя, включают:

  • Обработанные деревянные доски
  • Прозрачное покровное стекло
  • Алюминиевый лист
  • Алюминиевый профиль L
  • Алюминиевая фольга
  • Медные трубы
  • Изоляционный материал
  • Бочки для хранения горячей воды
  • Матовая краска для стекла
  • Силикон
  • Винты по дереву и металлу
  • Обратный клапан
  • Различные типы переходников, резиновые уплотнения и клапаны
  • Резьбовое уплотнение бумаги
  • PP-R трубы
  • Лента и пластиковая пленка

Этапы изготовления солнечного водонагревателя

Шаг 1

Первый шаг к созданию солнечного водонагревателя - спроектировать и построить деревянный каркас для солнечного бака.Одна сторона коробки должна быть наклонена, чтобы остекление лучше выдерживало солнечные лучи.

Шаг 2

На этом этапе вам нужно построить стены или боковые стороны корпуса обогревателя из фанеры. Внутренняя часть коробки должна быть покрыта такими материалами, как пенополистирол, алюминий или изоляция из стекловолокна.

Step 3

Здесь вам нужно будет выяснить, где будет проложена сантехника, прежде чем строить коробку обогревателя. Также необходимо знать, где будет располагаться обозначенное отверстие для входящей воды и выходных труб.

Также помните, как он будет подключен к системе отопления и водопроводу.

Step 4

Чтобы сделать ваш самодельный солнечный обогреватель более эффективным, вам необходимо изолировать трубы, чтобы уменьшить потери тепла и энергии.

Шаг 5

Последний шаг - закрыть коробку. На этом этапе есть несколько вариантов, которые эффективны для остекления, например стекловолокно, закаленное стекло и акрил.

В конечном счете, основная идея состоит в том, чтобы увеличить количество солнечного тепла через крышку и одновременно уменьшить потери тепла.Закаленное стекло - довольно популярный вариант из-за идеальных для этой цели характеристик.

Шаг 6

Этот шаг включает определение эффективности системы и проработку этих деталей. Если вы используете старый электрический обогреватель, вам необходимо снять внешнюю оболочку и изоляцию и избавиться от старой трубопроводной арматуры, а также проверить внутреннюю часть на наличие отложений.

При необходимости очистите бак. Чтобы увеличить поглощение тепла, вам необходимо покрасить резервуар в черный цвет.

На этом этапе вам также необходимо установить трубопроводную арматуру, сливной клапан и клапан сброса давления.

Герметизируйте все открытые поверхности, пропустив силикон вдоль стыков и соединений, установите соединители для концентрации солнечного света, включая изоляцию или ставни наверху для защиты от потери тепла, и ваш самодельный солнечный водонагреватель готов к использованию.

Как установить солнечный водонагреватель «сделай сам»?

По сути, вы будете циркулировать воду, нагретую солнечными батареями, по непрерывному водопроводу, идущему от панелей на крыше до теплообменника.

Это должно быть сделано с помощью насоса и снова обратно к панелям. Теплообменник в основном представляет собой резервуар внутри резервуара, который передает температуру циркулирующей воды примерно 140 ° F в охлаждающий резервуар подачи, окружающий его.

Фитинги, вставленные в этот резервуар, позволяют разместить его на линии между городским источником воды или колодцем, из которого питается ваш дом, и трубой подачи холодной воды к вашему электрическому или газовому водонагревателю.

Однако мы советуем вам, если вы мало разбираетесь в сантехнике, то вам следует в основном получить совет от сантехника или даже нанять профессионального сантехника, который выполнит установку за вас.Это гарантирует, что все будет сделано правильно.

Могу ли я подключить солнечный водонагреватель к водонагревателю?

Да, действительно можно подключить солнечный водонагреватель к резервуару для горячей воды. По сути, вам необходимо настроить такую ​​систему для пополнения вашей горячей воды путем направления холодной воды из бака водонагревателя.

Он лучше всего работает в умеренном климате, потому что тепло обязательно должно исходить от труб, когда на улице холодно.

Могу ли я подключить солнечный водонагреватель к моей системе центрального отопления?

Да, солнечные водонагревательные системы используют солнечное излучение для нагрева воды в панели, которая часто находится на крыше, которая, в свою очередь, обеспечивает тепло в виде горячей воды или может быть подключена к системе центрального отопления. .

В конечном итоге он будет вырабатывать электричество, которое можно использовать для питания солнечного нагревательного насоса.

Заключение

Солнечные водонагревательные системы - один из лучших способов снизить затраты на энергию, связанную с нагревом воды. Это особенно важно при использовании электричества для нагрева воды дома, что является одним из самых дорогих способов сделать это.

Когда вы используете солнечную энергию, энергия солнца используется для нагрева воды, которая накапливается в резервуаре для горячей воды и потребляется зимой.Однако в конечном итоге это один из лучших способов сократить количество денег, которые вы тратите на счета за электроэнергию, и снизить выбросы углекислого газа на Земле.

Простая конструкция солнечного коллектора

Конструкция солнечного коллектора - Монтаж солнечного коллектора

Общее количество солнечной радиации, падающей на каждый квадратный метр в Великобритании, составляет около 1000 кВт / ч в год - из при этом должно быть возможно собрать от 25% до 33%. Для типовой системы водяного отопления всего около 4 кв.метров считается уместным.

Количество воды, которое может быть непосредственно нагрето до «пригодной» температуры, довольно мало, поэтому обычно лучше использовать панель для предварительного нагрева холодной воды в отдельном резервуаре перед подачей в основной резервуар для горячей воды. Резервуар для хранения солнечной энергии должен составлять около 50 литров на 1 квадратный метр панели, однако это не очень важно. Бак и все соединительные трубопроводы должны быть хорошо изолированы, чтобы избежать потери собранного тепла. Лучшее положение для панели (Великобритания) - незатененное положение под углом к ​​западу от юга под углом примерно 35 градусов к горизонтали.Другая ориентация между ЮВ и ЮЗ и различные наклоны от 10 до 50 градусов вызывают лишь небольшое снижение общей собранной энергии.

Конструкция плоского солнечного коллектора

В показанной здесь простой однопанельной конструкции в качестве солнечного коллектора используется стандартный радиатор центрального отопления из штампованной стали. Они относительно дешевы и легко доступны как новые, так и бывшие в употреблении (при использовании подержанной панели радиатора удалите любую декоративную краску с лицевой поверхности и при необходимости повторно загрунтуйте).Тепловой КПД коллектора, использующего радиатор центрального отопления, должен быть сопоставим со многими коммерчески доступными конструкциями. Однако относительно большое содержание воды замедлит реакцию, особенно при низких уровнях солнечной радиации. Панель должна быть цельной, без ребер и с резьбовыми соединительными отверстиями на всех четырех углах, чтобы можно было легко достичь необходимого «диагонального» потока воды. Могут использоваться другие типы только с двумя соединениями, при условии, что соединения находятся в диагонально противоположных углах.Панель необходимо покрасить матовой черной масляной краской, чтобы получить поверхность с высокой впитывающей способностью. Все трубопроводы внутри корпуса должны быть изолированы, чтобы предотвратить утечку накопленного тепла обратно в корпус.

Размер коллектора, используемого в этой конструкции, не определяется, кроме как «h» и «w», это позволяет вам построить корпус в соответствии с требованиями. ваш конкретный размер радиаторной панели. Старайтесь, чтобы размер панели составлял около 1 кв. М или меньше, большие панели тяжелые, и с ними будет сложно работать, особенно на крыше.Если вы сможете собрать корпус в его окончательном положении, работа будет проще.

Ящик для панели представляет собой простой деревянный ящик, сделанный из древесины, обработанной давлением (в качестве альтернативы можно использовать консервант для древесины хорошего качества). Показано одинарное переднее остекление с оконным стеклом толщиной 3 мм - для ящиков более 1 метра в любом направлении используйте отдельные куски стекла, вам нужно будет добавить дополнительные опорные планки для остекления на передней части панели, чтобы закрепить их. Всегда измеряйте готовый футляр, прежде чем покупать стекло и покупать его обрезанным по размеру - оставьте 2-миллиметровый зазор вокруг стекла, чтобы оно могло расшириться.В Крышка переднего остекления должна выступать за нижний край корпуса примерно на 12 мм, чтобы дождь стекал, не натекая на корпус. Зажимы для остекления, прикрепленные к внутренней части нижнего края коробки, используются для удержания крышки на месте.

Изоляция, установленная за коллектором, должна быть высокотемпературного типа, поскольку температура может достигать 140 градусов Цельсия, если вода не циркулирует через панель. Другие, более дешевые альтернативные материалы (например, полистирол) не подходят, поскольку они могут давать усадку или даже плавиться.Следует избегать движения воздуха между задней частью панели и изоляцией, поэтому убедитесь, что все зазоры заполнены.

Практически невозможно сделать коллектор полностью водонепроницаемым в течение длительного периода, даже если не будет дождя, может произойти некоторая внутренняя конденсация. Чтобы это не стало проблемой, проделайте три или четыре 5-миллиметровых «дышащих» отверстия в нижней части корпуса прямо перед изоляцией.

Срез солнечного коллектора

Перечень материалов для солнечного коллектора

Примечание: большинство размеров показаны h + x и w + y - где h и w - высота и ширина конкретной панели, которую вы используете.Измерьте их перед тем, как начать, и просто добавьте x или y по мере необходимости.

  • Древесина - древесина хвойных пород, строганная по всему периметру, предпочтительно обработанная танилами или обработанная консервантом для древесины хорошего качества. Указанные размеры пиломатериалов являются стандартными номинальными размерами - при планировании они будут меньше.
Обозначение детали размер (номинал) длина количество
А 125x25 Вт + 150 мм 1
B 125x25 h + 125 мм 2
С 100x25 Вт + 100 1
D 25x12 Вт + 100 1
E 25x12 ч + 75 2
Ф 50x25 ч + 100 2 (или 3, где w больше 1 метра)
G 45x12 Вт + 150 1 (скошенный уголок (оба конца))
H 45x12 H + 150 2 (скошенный уголок (один конец))
Дж 50X50 крой 4 (или 6, где w больше 1 метра)
  • Фанера Внешний вид 9 мм, h + 150 x w + 150
  • Absorber Press steel, однопанельный радиатор без ребер - с заделкой на всех четырех углах для обеспечения диагонального потока (или в 2 диагонально противоположных углах)
  • Стекло w + 95 xh + 135 мм, 3 мм (измерьте коллекторный ящик, чтобы проверить размер перед покупкой - установите отдельные куски стекла, чтобы все размеры были меньше 1 м, это потребует дополнительных опорных стержней на передней части панель по мере необходимости)
  • Держатели для стекла - 2 на край максимум 1 м
  • Угловые пластины (250 мм x 100 мм, низкоуглеродистая сталь - изогнутые на 90 градусов) 4 шт.
  • Изоляция из высокотемпературного минерального волокна толщиной 50 мм
  • Соединительный трубопровод и соединители - медь, размер и количество в соответствии с
  • Металлическая фольга (например, кухонная пленка) по мере необходимости
  • Клей - столярный клей ПВА по необходимости
  • Замазка или глазурованная лента по необходимости
  • Винты и др.по мере необходимости

Базовый корпус солнечного коллектора

Монтаж солнечного коллектора

  1. Распилите пиломатериалы, обработайте все пропиленные концы качественным консервантом для древесины.
  2. Покрасьте панель коллектора, используя как можно более тонкий слой высокотемпературной черной масляной краски. (черная краска для выхлопных газов - хорошее предложение).
  3. Склейте и скрутите стороны (A, B и C).
  4. Приклейте и прикрутите подкладочный слой к раме.
  5. Прикрутите угловые пластины на место.
  6. Приклейте и прикрутите (с задней стороны) поперечные распорки (F) на место.
  7. Просверлите несколько дренажных отверстий диаметром 5 мм в нижней части перед изоляцией.
  8. Положите панель на место внутри корпуса, отметьте на раме точки входа в трубы. Снимите амортизатор и просверлите отверстия для ввода труб.
  9. Приклейте и прикрутите полоски D и E к внутренним сторонам корпуса так, чтобы они обеспечивали плоскую поверхность для стекло на той же линии, что и верх нижней стороны (С).
  10. Обрежьте изоляцию между поперечными распорками и корпусом и установите ее.
  11. Накройте изоляцию металлической фольгой.
  12. Если корпус не собирается, это хорошее время, чтобы установить и закрепить корпус.
  13. Уложите панель в корпус и закрепите с помощью прижимных блоков на поперечных распорках.
  14. Установите трубопровод между панелью и остальной частью системы, заполните зазоры вокруг труб, где они входят в корпус с помощью подходящего гибкого герметика.
  15. Вероятно, лучше не снимать переднюю крышку до тех пор, пока система не будет заполнена водой и система проверена на герметичность.
  16. Установите фиксаторы стекла на нижнюю часть корпуса.
  17. С помощью шпатлевки или клейкой ленты установите переднюю крышку и закрепите, прикрутив полоски G и H по бокам. дела.

Конструкция солнечного коллектора - Солнечный коллектор в сборе

DIY Солнечный нагреватель для бассейна: плавание в спа-стиле по дешевке

Хотя вы можете подумать, что это сложная задача, вы можете построить солнечный нагреватель для бассейна своими руками, используя оросительные трубки и фитинги, обрамляя пиломатериалы, а также основные инструменты и знания, и все это в выходные или менее.

И это не преувеличение. Вы можете построить полностью функциональный и эффективный солнечный нагреватель для бассейна, используя оборудование класса Home Depot и обычные ручные и электроинструменты DIY. С точки зрения сложности, средний солнечный обогреватель для бассейна также находится в пределах возможностей среднестатистического воина выходного дня, сделанного своими руками.

Сегодня мы подробнее рассмотрим в действии наиболее распространенные типы солнечных обогревателей для бассейнов своими руками.

Нагревание бассейна с помощью даров природы: как работают солнечные обогреватели бассейна?

Солнечные обогреватели для бассейнов используют обильный, бесплатный и полностью естественный источник энергии для нагрева воды и ее циркуляции в бассейне - солнечный свет.

Независимо от того, какую конструкцию или тип солнечного нагревателя для бассейна вы выберете, все они работают по схожему принципу. Холодная вода перекачивается из бассейна через систему труб или каналов, известных как коллекторы, которые подвергаются воздействию солнечного света, где она нагревается солнечным излучением.

Затем горячая вода возвращается в бассейн, где она постепенно повышает температуру всего водоема. Процесс может быть не таким быстрым, как система с электрическими или газовыми обогревателями, но эй, это экологично и бесплатно!

Вот пример того, как работают солнечные нагреватели для бассейнов своими руками.

Кредит: Пол Скотт

Многие люди, плохо знакомые с солнечным водонагревателем, удивляются тому, насколько горячей может быть вода в солнечном нагревателе. Если ваш коллектор хорошо спроектирован и построен и подвергается воздействию достаточного количества солнечного света, из линии горячей воды будет выходить пар даже в теплый день. Фактически, вода может закипать в хорошо построенной системе солнечного обогрева бассейна, сделанной своими руками.

Есть много разных способов сделать это, от простых нагревателей с открытым каналом до больших и сложных систем солнечных коллекторов.Некоторые системы полагаются на насос бассейна для циркуляции воды через нагреватель, в то время как другие используют специальный погружной насос для бассейна. Тем не менее, все варианты используют одну и ту же физическую алхимию, чтобы поднять температуру в бассейне до точки, при которой купание больше не является религиозным опытом.

Примечание: Интересный факт о проектах самодельных нагревателей для бассейнов! Эксперименты показали, что проекты самодельных солнечных нагревателей для бассейнов обеспечивают КПД от 77 до 80%. Это то, что вы можете ожидать от обогревателя для промышленных бассейнов , , поэтому вы не жертвуете производительностью, используя собственный солнечный обогреватель для бассейнов.

Обычные солнечные водонагреватели для бассейнов «сделай сам»

Солнечные водонагреватели для бассейнов с открытым коллектором

Среди самых простых и простых конструкций самодельных солнечных водонагревателей для бассейнов открытый коллекторный обогреватель зависит от открытого потока воды по открытой поверхности. Также известный как коллектор тонкой струйки, он использует специальный профилированный лист для направления холодной воды из коллектора холодной воды в коллектор нагретой воды, откуда она отправляется обратно в бассейн.

Пока вода течет по простыне, солнечный свет нагревает ее, в результате чего ее температура превышает температуру поступающей воды в бассейн.Хотя системы с открытым коллектором обманчиво просты, они на удивление эффективны: повышение температуры воды в коллекторе на 10 градусов вполне реально.

Вот пример этой системы.

Кредит: Пол Скотт

Для открытой коллекторной системы своими руками обычные гофрированные кровельные листы и трубы из ПВХ были бы идеальными для коллекторов и поверхности коллектора. Простота и низкая стоимость этого типа системы - его главный плюс.К сожалению, открытый поток воды может привести к попаданию мусора, пыли и других загрязнений в воду бассейна. Они также менее эффективны, чем нагреватели замкнутого цикла, и действительно подходят только для обогрева небольших наземных бассейнов.

Змеевидный солнечный нагреватель для бассейна с медной трубкой

Как следует из названия, в этом типе солнечного нагревателя для бассейна, сделанного своими руками, для нагрева воды используется медная трубка, расположенная как змеиные змеевики. Обычно медная трубка припаивается к медной задней пластине для обеспечения жесткости и максимального радиационного нагрева.Затем задняя панель и трубки окрашиваются в черный цвет и помещаются в изолированную коробку, покрытую листом стекла, чтобы обеспечить максимальную теплопередачу.

Кредит: Пол Скотт

Коллекторные нагреватели из медных труб более долговечны, чем трубные системы из ПВХ или PEX, но их сложнее построить. Работать с медными трубками не так просто, как с пластиковыми, так как процесс формирования и пайки спиралей может быть сложным. Коллекторы из медных трубок также немного тяжелее, чем их аналоги из ПВХ, и, если что-то пойдет не так, их намного сложнее отремонтировать.

В зависимости от размера коллектора змеевиковые медные трубчатые нагреватели могут использоваться для обогрева как наземных, так и подземных бассейнов.

ПВХ спиральный трубчатый коллектор DIY солнечный нагреватель для бассейна

спиральный ПВХ трубчатый коллектор, несомненно, является наиболее распространенным типом самодельного солнечного нагревателя для бассейна. Их легко построить из хозяйственных принадлежностей, они гибкие и очень эффективные.

Сердцем самодельного солнечного обогревателя для бассейна из спиральных труб является большой круглый или гоночный узор из труб из ПВХ, обычно заключенных в изолированную коробчатую раму.Вода откачивается из бассейна через змеевик, где она нагревается за счет солнечного излучения. Нагретая вода возвращается в бассейн, медленно повышая ее общую температуру. Пример этого типа системы проиллюстрирован на приведенной выше иллюстрации основных принципов солнечного нагрева бассейна.

Мы подробно рассмотрим этот тип солнечного обогревателя для бассейна, сделанного своими руками, позже в этой статье.

Солнечный нагреватель для бассейна с вертикальной подъёмной трубкой из ПВХ

Этот солнечный нагреватель для бассейна, сделанный своими руками, - еще один очень популярный проект DIY из-за его простоты и эффективности.В этой конструкции вы формируете горячую воду, собранную группой близко расположенных труб из ПВХ, которые проходят вертикально между двумя коллекторами. Холодная вода из бассейна закачивается в верхний коллектор, стекает по трубам, где нагревается, и выходит из системы через нижний коллектор. Давайте посмотрим на схему этого типа обогревателя.

Кредит: Пол Скотт

Нагреватели с вертикальным стояком намного более эффективны с точки зрения занимаемой площади, что делает их привлекательными вариантами для установки на крыше.Они также могут быть установлены в изолированные герметичные коробки и являются такими же эффективными нагревателями для бассейнов, как и их спиральные собратья. И в зависимости от того, сколько единиц вы складываете, этот тип солнечного обогревателя подходит для бассейнов в земле и надземных бассейнов.

Подробное описание солнечного обогревателя для бассейна из спиральных труб, сделанного своими руками

Теперь мы подробно рассмотрим, как построить и установить солнечный обогреватель для бассейна из спиральных труб. Хотя процесс довольно простой, требуются некоторые навыки работы с деревом. Мы предполагаем, что у вас есть эти навыки и, по крайней мере, основные деревообрабатывающие и ручные инструменты.

Мы также собираемся подробно описать конструкцию однозамкового коллектора среднего размера. На самом деле, большинство людей предпочло бы использовать пару, соединенную последовательно. Однако, если у вас есть один прибитый гвоздь, объединение дополнительных единиц станет обычным делом.

Важные примечания для проекта

Размеры и дизайн этого примера основаны на нескольких стандартах, которые хорошо сочетаются друг с другом и обеспечивают удобство конструкции.

  • Стандартный размер фанерного листа ½ дюйма составляет 4 'x 8'.Это означает, что вы можете получить две отдельные коробки размером 4 x 4 дюйма или полную коробку с листами, разделенную на две перегородки размером 4 x 4 дюйма.
  • Коробка 4 'x 4' вмещает приблизительно 220 футов ½-дюймовых трубок из ПВХ или PEX. Один из распространенных размеров рулонов труб - 250 футов, что удобно, если вы хотите построить одну коробку. Другой распространенный размер рулона - 500 футов, который хорошо подходит для двойной коробки.
  • Деревянный каркас 2 x 4 - хороший выбор размера для стенок короба, потому что 4 дюйма обеспечивают достаточную высоту стороны для размещения рулона труб и распорок.В то же время он не слишком просторен и создает идеальное тепловое пространство.

Что вам понадобится

Создание единой коробки

  • Чтобы установить единую коробку, разрежьте фанерный лист на два квадрата 4 x 4 дюйма.
  • Затем отрежьте 4 куска бруса длиной 4 фута с углами под углом 45 °.
  • Уложите бревна в форме коробки на плоской поверхности.
  • Отметьте, просверлите и прикрепите угловую распорную пластину внутри каждого угла коробки или рамы с помощью шурупов.
  • Теперь нанесите полоску клея по верхним краям рамы.
  • Поместите один из листов фанеры 4 x 4 сверху коробки, убедившись, что он идеально подходит к раме.
  • Просверлите направляющие отверстия через равные промежутки времени в фанере и в раме.
  • Вставьте шурупы и плотно затяните фанерный лист на раме.

Теперь переверните коробку, и у вас будет что-то вроде этого.

Кредит: Пол Скотт

Покраска и изоляция коробки

На этом этапе вы можете нанести силиконовый герметик на все стыки в нижней части и по бокам коробки.Когда герметик затвердеет, покрасьте коробку изнутри и снаружи жаропонижающей черной краской.

Почему мы это делаем: Эффективность всех солнечных водонагревателей зависит от поглощения максимального количества солнечной энергии. Черный не отражает солнечный свет, поэтому окраска коробки в этот цвет гарантирует, что все, что находится в ней, будет поглощать как можно больше тепла. Герметизация коробки также предотвращает потерю тепла из внутреннего пространства.

Когда краска высохнет, вы можете отрезать изоляционный пенопласт по размеру и с помощью столярного клея надежно приклеить его ко дну коробки.Это гарантирует, что тепло не теряется из-за прямого контакта с задней частью коробки. Вот что у вас получится.

Кредит: Пол Скотт

Прокладка трубопровода

Это, несомненно, самая сложная и трудоемкая часть установки этого типа самодельного солнечного нагревателя для бассейна. Сверните рулоны трубок туго и высоко, и вам придется работать над этим систематически, если вы хотите получить плоский однослойный макет.

Для этого не существует настоящего метода волшебной палочки, и вам придется уклоняться, пока вы не разложите весь рулон ровно.Просто постарайтесь, насколько это возможно, избежать перегиба трубы.

Коробка такого размера не вмещает полный рулон труб длиной 250 футов, и вам придется обрезать примерно 30 футов, чтобы оставить достаточно места в центре рулона. Это примерно соотношение между внешним и внутренним диаметром катушки, к которому вам нужно стремиться.

Предоставлено: Пол Скотт

Когда вы выкладываете трубку ровно, вы можете пропустить ее внутренний конец под катушку и обрезать оба конца, чтобы получилась компоновка, аналогичная изображенной на рисунке ниже.

Кредит: Пол Скотт

Теперь вы можете использовать стяжки, чтобы держать рулон вместе и ровно. Верните рулон труб на место и наметьте вырезанные каналы в пенопластовой изоляции, как показано ниже пунктирными красными линиями.

Предоставлено: Пол Скотт

Этот шаг позволит рулону трубок ровно лежать на изоляционном листе, когда трубка проходит через коробку для соединения. Таким образом, у вас останется достаточно места для установки скоб, которые будут надежно удерживать рулон.

Важное примечание

Если вы выбрали черную трубку капельного орошения из ПВХ, вы будете готовы заделать коллектор и закрыть коробку. С другой стороны, если вы используете красную трубку PEX, вам нужно выполнить еще один шаг.

Если ваш коллектор состоит из трубок PEX, извлеките обрезанный рулон с застежкой-молнией из коробки и возьмите черную аэрозольную краску. Распылите на все открытые поверхности рулона трубки PEX не менее двух слоев термостойкой матовой черной аэрозольной краски.Дайте каждому слою полностью высохнуть перед повторным распылением.

Прежде чем продолжить, постарайтесь закрыть все красные участки трубок. Для этого есть веская причина, и важность этого шага вы узнаете немного позже.

Завершение работы коллектора

После того, как вы прорежете разгрузочные прорези в изоляционном листе, поместите коллекторный рулон в его окончательное положение и отметьте точки выхода для двух концов рулона. Снимите рулон и просверлите два отверстия подходящего размера, чтобы концы трубки выходили из коробки.

Теперь замените ролик, пропуская два конца трубки через отверстия. Теперь вы можете закончить концы трубок подходящими фитингами, готовыми для подключения к водяному контуру. Это должно оставить вас с таким результатом.

Кредит: Пол Скотт

Крепление коллектора

Скорее всего, вам придется разместить по крайней мере одну скобу поперек змеевика коллектора, чтобы сохранить его в коробке. У вас не будет много места между верхней поверхностью рулона и верхним краем обрамления.Итак, потребуются некоторые эксперименты и производство опилок.

Самый простой способ сделать это - отрезать две тонкие 4-дюймовые распорки до подходящей толщины и установить их крест-накрест поперек рулона труб. При установке распорок убедитесь, что они плотно прижимаются к трубе, не деформируя ее, и что элементы распорки находятся ниже верхнего уровня рамы.

Стяжки будут фиксировать рулон труб и поддерживать крышку из прозрачного листа, когда она установлена. И, если вы не можете найти акриловые листы 4 х 4 фута, распорка в центре коробки упростит соединение двух листов 2 х 4 фута.

Вот как бы это выглядело.

Предоставлено: Пол Скотт

Примечание:

Если вы хотите использовать несколько коллекторов, вот схема, на которой подробно показано, как соединить два или более валков. С точки зрения электричества это будет последовательное соединение.

Кредит: Пол Скотт

Закрытие коробки

Для завершения конструкции сборной коробки вы должны накрыть ее прозрачным поликарбонатным или акриловым листом.Это защищает коробку от пыли, мусора и насекомых и обеспечивает надежное уплотнение от потери тепла. В некоторых конструкциях солнечных нагревателей своими руками используются черные листы поликарбоната. Но мы чувствуем, что прозрачный лист служит для герметизации, позволяя максимальному количеству солнечного света достигать трубок.

Для этого поместите предварительно разрезанный прозрачный лист на коробку, совместив все края. Затем просверлите пилотные отверстия вокруг листа в верхней части рамы. Снимите лист, нанесите полоску силиконового герметика на раму, замените лист и надежно прикрутите его.

Завершение установки

Все, что осталось сделать, - это осмотреть весь подогреватель бассейна. Затем убедитесь, что все зазоры и выходы труб правильно загерметизированы. Затем вы можете подключить самодельный солнечный нагреватель для бассейна к выходу насоса для бассейна, а обратные линии - к водяному контуру бассейна. Как именно это будет сделано, будет зависеть от вашей конкретной конфигурации солнечного нагревателя, поэтому здесь невозможно вдаваться в подробности.

Однако одно важное замечание:

Входной шланг от насоса ДОЛЖЕН быть оснащен встроенным патрубком или клапаном для управления потоком от насоса к коллектору.Это очень важно, когда вы настраиваете солнечный нагреватель для бассейна на максимальную эффективность. См. Подробности ниже.

Как правило, готовая установка солнечного нагревателя для бассейна будет выглядеть примерно так.

Кредит: Пол Скотт

Список препятствий и управление потоком

После подключения и запуска всей системы первым делом необходимо проверить все точки подключения на предмет утечек. В этом типе нагревателя для бассейна, сделанного своими руками, все соединения выполняются нестандартно.Так что сделать это относительно легко.

Если вы уверены, что ваша система герметична, вы можете начать настраивать скорость потока, чтобы получить наилучшие результаты.

Управление потоком

Все солнечные нагреватели для бассейнов имеют четко определенную кривую производительности, которая зависит от количества солнечной радиации, которую получает коллектор, и расхода воды, которую подает насос для бассейна.

Любой, кто использовал проточный водонагреватель, знает, что мощность зависит от того, насколько широко вы открываете поток воды для любой заданной настройки нагрева.Тот же принцип применим и к вашему солнечному нагревателю.

Коллектор или группа коллекторов имеет максимальный порог эффективности, основанный на поглощении тепла, связанном с объемом воды. Если вы слишком увеличите объем поступающей воды в бассейн, вы нарушите баланс. Температура на выходе стабилизируется и, в конечном итоге, падает.

Вот почему важно включить регулирующий клапан на входе холодной воды в коллектор. Он позволяет регулировать расход воды через коллектор для получения оптимального расхода.Опять же, здесь нет волшебных формул - это все эксперименты методом проб и ошибок.

Примечание: Хотя это может быть дорогостоящим, одна дополнительная мера, которую вы можете предпринять для повышения термической эффективности вашего нагревателя и воды в бассейне, - это установка хорошего покрытия для бассейна . Они не только предотвращают попадание грязи в воду в бассейне, но и удерживают тепло и упрощают поддержание комфортной температуры воды.

Трубки из ПВХ по сравнению с PEX для проектов с солнечными нагревателями для бассейнов, сделанными своими руками.

Мы сделали несколько рекомендаций по выбору использования обычного капельного орошения и трубок из PEX для установок солнечных нагревателей.Давайте рассмотрим более подробно вопросы, связанные с использованием трубок из полиэтиленгликоля.

Трубы из PEX или сшитого полиэтилена широко используются для внутренней водопроводной системы в домах. У него есть некоторые особенности, которые как предоставляют, так и ограничивают его использование для солнечных нагревательных установок для бассейнов.

Pros

  • Трубка PEX намного прочнее и гибче, чем капельная трубка из ПВХ. Он гораздо менее склонен к изгибам, и его легче укладывать сложными или плотными узорами
  • .Легче эффективно прекратить. Поскольку он в основном используется в сантехнике, для труб из PEX доступны более эффективные варианты фитингов. Упростите установку и устранение неисправностей вашей самодельной установки солнечного нагревателя для бассейна.
  • Трубка из красного PEX рассчитана на превышение температурных потолков, превышающих те, с которыми вы столкнетесь в схеме самодельного солнечного нагревателя для бассейна.
  • Трубки Pex менее подвержены повреждениям в условиях замерзания благодаря своей прочной гибкости, что делает их идеальными для проектов солнечных батарей в районах с очень холодными зимами.

Минусы

  • Трубки PEX дороже, чем трубки капельного орошения. Тем не менее, это не большая проблема с самодельными солнечными нагревателями для бассейнов, если учесть их плюсы.
  • Трубка Pex не устойчива к ультрафиолетовому излучению и очень быстро разрушается под воздействием солнечного света. Это может показаться серьезным убийцей для нагревателей СОЛНЕЧНЫХ бассейнов, но есть одна оговорка. Если трубка PEX покрыта краской, эта проблема исчезнет. Итак, как упоминалось в абзацах выше, если вы покрасите трубку из PEX черной высокотемпературной краской, проблем с деградацией под воздействием ультрафиолета практически не будет.
  • Риск заражения. Трубки Pex могут вызвать загрязнение источников воды при использовании трубок с неправильным классом. Однако, если вы не планируете пить воду из своей солнечной системы обогрева бассейна, это чисто академический вопрос.

Готовые альтернативы для создания солнечного нагревателя для бассейна DIY для наземных и надземных бассейнов

По большей части, нагреватель для бассейна DIY обычно понимается как комплексное решение со всеми частями собирается вручную. Однако есть и другие варианты, которые включают приобретенные в магазине компоненты, интегрированные в проекты самодельных солнечных нагревателей для бассейнов.

В этом случае наиболее часто используется солнечный коллектор. Вот два готовых коллектора, которые энтузиасты используют для создания своих собственных проектов солнечного нагревателя для бассейнов.

Солнечные коллекторы купольного типа

Купольные солнечные коллекторы состоят из готового набора спиральных труб, помещенных в купол из прозрачного поликарбоната. Они легко интегрируются в самодельные солнечные системы обогрева бассейнов и обеспечивают хорошую производительность.

Коврики для солнечных коллекторов

Коврики для солнечных нагревателей для бассейнов являются одинаково эффективными вариантами коллектора и имитируют упомянутые выше типы вертикальных стояков.Вы можете легко добавить их в проекты обогревателей для бассейнов своими руками, сократив при этом объем работы, необходимой для завершения этих проектов.

Завершение

Солнечный обогреватель для бассейна - отличное дополнение к любой зоне для развлечений на открытом воздухе. Они могут добавлять месяцы плавания каждый год, что значительно увеличивает ценность вашего бассейна. Надеюсь, эта статья продемонстрировала, что солнечный обогреватель для бассейна на самом деле довольно прост в сборке и доступен по цене.

Если у вас есть какие-либо идеи или вопросы относительно конструкции солнечного нагревателя для бассейна, пожалуйста, оставьте комментарий ниже.

Самодельные солнечные водонагреватели | HowStuffWorks

Создание солнечного водонагревателя не для новичков. Требуется установка труб, стекла и, желательно, утеплителя. Но для тех, кто занимается своими руками, это идеальный проект для экономии денег и сохранения планеты. Вы можете построить водонагреватель периодического действия менее чем за 100 долларов.

Нагреватель периодического действия также называется интегральным пассивным солнечным водонагревателем - «интегральным», потому что солнечный коллектор и накопительный бак объединены. Это самая простая система, которую можно построить дома, и на самом деле для нее требуется всего несколько основных частей.(Это всего лишь краткий обзор; полные инструкции см. На боковой панели «Сделай сам».)

  • Бак для электрического водонагревателя (можно использовать, если он в хорошем состоянии)
  • Черная краска
  • Фанерный ящик (достаточно большой, чтобы вместить резервуара)
  • Листы стекла
  • Откидная крышка для ящика (для уменьшения ночного охлаждения)
  • Изоляционный материал
  • Трубы / фитинги
  • Крепления (для крыши, стороны дома или уровня земли)

Конструкция довольно просто:

  • Покрасьте резервуар для воды в черный цвет.
  • Прикрепите стекло к верхней части коробки.
  • Изолируйте коробку и дополнительную крышку и вырежьте в ней отверстия для впускных и выпускных труб.
  • Закрепите резервуар для воды внутри коробки.
  • Направьте входящую холодную воду на дно резервуара, а выходящую горячую воду из верхней части резервуара в резервуар водонагревателя дома
  • Установите агрегат в желаемом месте (крыша обычно лучше всего подходит для пребывания на солнце).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *