Ремонт Дизайн Меблі

Як зробити сонячний колектор для опалення своїми руками: покрокове керівництво. Колектор сонячний своїми руками – покрокова інструкція Виготовлення сонячного колектора своїми руками


Цей сонячний колектор був сконструйований автором на основі старого радіатора опалення. Сонячний колектор дозволяє в літню пору використовувати гарячу воду, яка нагрівається за рахунок природного тепла від сонячних променів. Така конструкція буде особливо корисною у дачному будинку, куди зазвичай не йде подача гарячої води.

Для створення сонячного колектора були задіяні такі матеріали:

1) Старі плоскі радіатори опалення у кількості двох штук.
2) листи металу чи жерсті
3) метало-пластикові труби
4) крани
5) фітинги
6) шибки віконні
7) дві бочки ємністю 160 літрів

Розглянемо основні етапи створення сонячного колектора з урахуванням старого радіатора опалення.

Спочатку необхідно познайомитися з основним принципом роботи даної моделі водонагрівача. У бак закачується холодна вода з криниці, для цього автор установив насосну станцію. Вода подається у бак через кран, що дозволяє регулювати рівень води у баку.

Після нагрівання гаряча вода без краніка спускається у ванну, так як вода в баку знаходиться не під тиском. Таким чином, гаряча вода сама стікає у ванну при відкритті крана.

На даху будинку автор встановив два радіатори так, щоб верх радіатора був на рівень нижче ніж бак-накопичувач. Також з метою природної циркуляції води труби її підведення від бака-накопичувача встановлені під кутом, убік радіаторів.

Завдяки тому, що трубка, по якій надходить нагріта вода в бак була підключена трохи вище середини бака, нагріта і гаряча вода накопичується завжди вгорі бака-накопичувача.

Таким чином у літню пору, коли середня температура повітря в тіні дорівнює 25+ градусам, вода в баку за день може нагрітися до 50-60 градусів.

Також автор зробив просту маніпуляцію з бочкою, щоб вона зберігала тепло протягом ночі і вранці вода ще була теплою. Для цього бочка була обгорнута мінеральною ватою та фольгою, після чого бак-накопичувач став свого роду великим термосом.

Тепер про конструкцію самої системи нагрівання води.
Два плоскі радіатори були поміщені на дах будинку автора.

Для зручності кріплення були зроблені два металеві короби їх жерсті та листів металу, в які радіатори і були поміщені. Зверху радіатори в коробах були закриті склом для захисту від вітру та бруду. Автор використав відразу два радіатори для того, щоб зменшити час нагріву води, відповідно чим більше радіаторів, тим швидше нагріватиметься вода від сонячного тепла.

Верх радіаторів встановлених на даху знаходиться нижче за рівень бака-накопичувача, тому нагріта на сонці вода природним шляхом надходить у бак. Як і належить трубки підведення води від бака, зроблені з ухилом вниз у бік радіаторів.

Тут видно фотографії виготовлення металевих коробів для радіаторів:

Ось так був розміщений радіатор у самому коробі:



А ось фотографія бака розташованого на горищі будинку:

Так як автор використовував досить старі радіатори опалення, які довгий час валялися без діла, то при першому запуску системи досить довго йшла іржава вода, але після того, як радіатори промилися якість води, прийшло в норму.

Також автор колектора даної конструкції нагадує, що в зимовий час воду із системи нагріву необхідно злити. Тому варто передбачити спеціальні дренажні крани знизу радіатора. Найкраща можливість злити воду з бака-накопичувача, це перекрити насосну станцію, а потім відкрити кран подачі холодної води. Таким чином вся вода в баку стіче сама. Якщо ви не злиєте воду з сонячного колектора на зиму, то в морози конструкція деформується і прийде в непридатність. Хоча сам колектор і виготовлений з досить дешевих матеріалів, але при належному обслуговуванні зможе пропрацювати досить довгий час.

Різні сонячні колектори розробляються із застосуванням новітніх технологій та сучасних матеріалів. Завдяки таким пристроям відбувається перетворення сонячної енергії. Отримана енергія може нагрівати воду, опалювати приміщення, теплиці та оранжереї.

Апарати можна зміцнювати на стінах, дахах приватного будинку, теплиці. Для великих приміщень рекомендовано придбати фабричні пристрої. Наразі геліосистеми постійно вдосконалюються. Тому сонячні батареї сильно подають у ціні, привертаючи увагу споживачів. Вартість фабричних пристроїв майже рівноцінна фінансовим витратам, витраченим з їхньої виготовлення. Підвищення ціни відбувається лише через фінансову накрутку перекупників. Вартість колектора можна порівняти з грошовими витратами, які будуть потрібні на встановлення класичної системи опалення.

Апарати можна зробити своїми руками.

На сьогоднішній момент виготовлення таких пристроїв набирає все більшої популярності. Варто зауважити, що е ефективність саморобного апарату за своєю якістю сильно поступається фабричним пристроям. Але обігріти невелике приміщення, приватний будинок чи господарські будівлі агрегат, виконаний своїми руками, може легко та швидко.

Вступне відео про пристрій водонагрівача

Принцип роботи

На сьогоднішній момент розроблено різні види геліоколекторів.

Але принцип водонагрівання ідентичний – всі пристрої працюють за однією розробленою схемою. У хорошу погоду промені сонця починають нагрівати теплоносій. Він проходить тонкими витонченими трубочками, потрапляючи в бак з рідиною. Теплоносій та трубочки розміщуються по всій внутрішній поверхні бака. Завдяки такому принципу відбувається нагрівання рідини в апараті. Потім нагріту воду можна використовувати на побутові потреби. Таким чином можна опалювати приміщення, використовувати нагріту рідину для душових кабін як гаряче водопостачання.

Температуру води можна контролювати розробленими датчиками. Якщо надто сильне охолодження рідини нижче заданого рівня, то автоматично включиться спеціальний резервний підігрів. Сонячний колектор можна підключити до електричного або газового казана.

Представлено схему роботи, яка підходить для всіх сонячних водонагрівачів. Такий пристрій відмінно підходить для опалення невеликого приватного будинку. На сьогоднішній момент розроблено кілька пристроїв: плоскі, вакуумні та повітряні пристрої. Принцип дії таких пристроїв дуже схожий. Відбувається нагрівання теплоносія від сонячного проміння з подальшою віддачею енергії. Але у роботі спостерігається дуже багато відмінностей.

Відео про різні види альтернативних джерел опалення

Плоский колектор

Нагрівання теплоносія у такому пристрої відбувається завдяки пластинчастому абсорберу. Він є плоскою пластиною теплоємного металу. Верхня поверхня пластини у темний відтінок спеціально розробленою фарбою. До нижньої частини пристрою приварена змієподібна трубка.

На сьогоднішній день сучасні технології та матеріали дозволяють використовувати альтернативні джерела енергії максимально ефективно. Одним із таких джерел є сонце. Перетворення його енергії на електрику та тепло є економічним (практично безкоштовним) способом обігріву приміщень. А також у такий спосіб можна захистити довкілля від забруднень. Для підігріву води можна зробити сонячний водонагрівач своїми руками.

Сфера використання

Сонячний геліоколектор використовується для нагрівання води в басейнах, опалення приміщень або гарячого водопостачання. Суть роботи полягає у використанні енергії сонця для нагрівання теплоносія. Хоча сонце має різну інтенсивність взимку та влітку, обігрів води у такий спосіб можливий цілий рік. Це і є передумовами для використання такого способу.

Наприклад, на один квадратний метр взимку потрібно від 1 до 3 кВт/годину електрики, що виробляється, а влітку цей показник зростає до 6-8 кВт/год. У північних регіонах усі показники можна збільшувати на 30% та більше. Навіть у північних регіонах геліонагрівачі активно застосовуються та допомагають вирішити проблему з подачею гарячої води, опалення тощо. У південних регіонах та середній смузі такі пристрої повністю забезпечать будинок гарячою водою та теплом, звичайно, мають на увазі великі агрегати на кілька квадратних метрів. Вони можуть повністю замінити бойлер.

Як нагріти воду на дачі. Сонячний колектор своїми руками

До переваг системи можна віднести:

Недоліками такої системи є:

  • висока ціна для придбання заводського устаткування;
  • коефіцієнт корисної дії безпосередньо залежить від місця розташування та пори року;
  • залежність ефективності від сонячного світла та хмарності;
  • незважаючи на досить високу потужність панелі схильні до градобития;
  • необхідність встановлення теплоакумулюючої ємності.

Сонячний колектор нагрівач води своїми руками Частина 1

Різновиди сонячних колекторів

Сонячні колектори можна класифікувати за багатьма параметрами. Насамперед слід згадати про температуру, при якій працюють гетеронагрівачі. Так, пристрої поділяються на:

  • низькотемпературні – працюють при 50 градусах;
  • середньотемпературні – температурний діапазон 80-90 градусів;
  • високотемпературні – здатні доводити теплоносій до стану кипіння.

Є високотемпературні пристрої, які можуть працювати при температурі 200-300 градусів, але такі застосовуються виключно у виробничих цілях. Сонячний нагрівач води своїми руками можна зробити лише першої та другої групи. Для виробництва високотемпературних колекторів знадобиться дороге та професійне обладнання.

Якщо розділяти пристрої по конструкції, то можна виділити три основні види:

  • вакуумні пристрої;
  • пласкі водонагрівачі;
  • геліоконцентратори.

Вакуумні нагрівачі води працюють за принципом термосу. Основою конструкції є кілька десятків скляних колб із двома камерами. Зовнішня робиться з міцного скла, яке «не боїться» граду та вітру. Внутрішня проводиться зі спеціальним напилом для збільшення здатності поглинати сонячне проміння. Між камерами створюється вакуум, щоб уникнути тепловтрат.

У внутрішній трубці знаходиться мідний контур, в якому циркулює теплоносій - низькокиплячий фреон, що нагріває конструкцію вакуумного геліоколектора. Процес нагрівання реалізується завдяки випаровуванню технологічної рідини та передачі тепла робочої рідини, що знаходиться в головному контурі. Як правило, для цього використовується антифриз.

Сонячний колектор своїми руками

Така система може забезпечити роботу за температури до 50 градусів. Самостійно збудувати цю конструкцію досить складно. У зв'язку з цим саморобних пристроїв такого типу існує дуже мало.

Плоский водонагрівач виглядає як невисокий ізольований короб. Панель для поглинання сонячної енергії має підвищену теплопровідність. Завдяки цьому можна досягти максимального нагріву теплоносія, який рухається трубчастим контуром.

Принцип роботи геліоконцентратора полягає у нагріванні певної точки за допомогою сферичного дзеркала. Безпосереднє нагрівання теплоносія відбувається в спіральному контурі з металу, що знаходиться під фокусом дзеркала. Головною перевагою геліоколекторів з концентрацією сонячних променів в одній точці є можливість нагрівання теплоносія до високої температури. Але у початківців та досвідчених майстрів така система не користується популярністю, оскільки є необхідність стеження за місцезнаходженням сонця.

Для того, щоб зробити сонячний колектор для літнього душу своїми руками, ідеально підходить плоска конструкція. Також потрібно врахувати наявність теплоізоляції, мідних абсорберів та скла, яке має велику пропускну здатність світла.

Сонячний колектор своїми руками – огляд, обв'язка.

Пристрій та принцип дії

Плоский водонагрівач складається з дерев'яної рами із щільно зашитою задньою стінкою. На дно монтується головний елемент нагріву – абсорбер. Найчастіше він виготовляється з металевого листа, на який кріпиться колектор із трубок у вигляді змійовика або в паралельному положенні. Трубки до металевої пластини ретельно приварюються або припаюються, шов не повинен бути переривчастим. Це необхідно для того, щоб теплопередача була максимальною.

Рідинний контур складається з вертикально розташованих трубок. Вони приєднуються до горизонтального контуру з великим діаметром. Вхідні та вихідні отвори розташовуються діагонально. Така схема дозволяє максимально ефективно відбирати тепло з теплообмінника. Найчастіше антифриз виступає основним теплоносієм. Але можна вибирати інші незамерзаючі речовини.

Абсорбер необхідно пофарбувати світлопоглинаючою фарбою. Короб утеплюється ізоляційними матеріалами, а зверху встановлюється загартоване скло або оргскло. Спростити завдання можна за допомогою розподілу площі скління на дві частини. Для більш високої продуктивності використовуються склопакети.

Така конструкція створює ефект термоса, що дозволяє зменшити втрати втрати від вітру, дощу та інших погодних явищ.

Принцип роботи наступний:

Сучасні технології дозволяють використовувати нагрітий теплоносій навіть після того, як сонце сховається за хмарами. Відбувається це завдяки постійному руху теплоносія та наявності акумулюючої ємності.

Самостійне виробництво з підручних засобів

Підігрів води від сонця своїми руками можна зробити у різний спосіб. Але вони мають одну особливість: однакова конструкція теплоізоляції короба. Найчастіше основу роблять із дерева, ДСП тощо. Зверху конструкція покривається антисептичними речовинами, а потім лаком та світловідбиваючою плівкою. Утеплення відбувається за рахунок монтажу мінеральної вати. Абсорбер роблять із металевих та пластикових трубок. Решта елементів виробу можна виготовити з непотрібних підручних матеріалів.

Одним з найдешевших варіантів геліоколектора для літнього душу є використання садового шланга або ПВХ-труби. Вони складаються у формі равлика на металевій або дерев'яній поверхні. Ефективність їх застосування полягає у великій площі нагріву. Обов'язково потрібно встановлювати теплоакумулюючу ємність. Якщо цього не зробити, то дуже спекотними літніми днями абсорбер перегріватиметься. Сам шланг краще брати чорний колір. Таким чином, сонячні промені максимально нагріватимуть теплоносій. Використовувати цей варіант можна не тільки для підігріву води для літньої душу, але і для теплої підлоги або басейну.

З метою будівництва геліоколектора часто використовується і конденсатор старого холодильника. Теплообмінник із зовнішнього боку буде вже готовим абсорбером для сонячного колектора. Прийде тільки встановити його на теплопоглинаючий лист металу, а також вмонтувати в корпус. Зрозуміло, що коефіцієнт корисної дії невеликий, але для задоволення потреб у подачі теплої води влітку для невеликого заміського будинку якраз.


Використання старого радіатора - ще один варіант самостійного виробництва геліоколектора. Він більш зручний у виготовленні, оскільки тут не потрібно навіть встановлення додаткової тепловідбивної пластини. Достатньо вмонтувати його в кожух і попередньо покрити жаростійкою фарбою. Один радіатор здатний перекрити потребу у гарячому водопостачанні влітку. Якщо встановити кілька одиниць, цілком можливо в холодну сонячну погоду обійтися без додаткових джерел нагрівання води.

Також дуже популярні останнім часом мідні, металопластикові, поліетиленові трубки для створення колектора своїми руками. Усі вони мають свої плюси та мінуси. Наприклад, мідні трубки потребують великих трудовитрат із встановлення, і навіть великому бюджеті з їхньої купівлю.

Особливості встановлення

Для встановлення установки необхідно ретельно підбирати місце. Воно не може бути затіненим, тому що геліоколектор повинен отримувати максимальну кількість сонячних променів протягом усього світлового дня. Монтажні рейки, які тримають основу, виготовляються з дерев'яних планок або металу. Їхнє розташування та довжина повинні розраховуватися таким чином, щоб нахил плити до сонця міг регулюватися від 45 до 60 градусів.

Для зменшення тепловтрати накопичувальна ємність слід розміщувати максимально близько до установки. Циркуляція теплоносія може бути природною чи примусовою. Це залежить від певних умов. Для останнього випадку використовується додатково циркуляційний насос і термодатчик, який контролюватиме температуру води та включатиме двигун, коли градус досягне запрограмованого рівня.

Щороку традиційні джерела енергії дорожчають, і кінця цих перегонів цін не видно. А тим часом потужне джерело енергії, яке ми бачимо майже щодня, «працює» абсолютно безкоштовно. І якщо людство не навчилося досить ефективно отримувати енергію безпосередньо у вигляді електрики, то теплову енергію сонця може використовувати будь-яка людина, – було б бажання!

Адже в сонячній місцевості світило посилає приблизно 1 кВт енергії щогодини. Гріх не скористатися таким джерелом хоча б для нагрівання води. При цьому витрати на створення та встановлення водонагрівача – мінімальні. Винахідники на просторах країни вже давно використовують різні установки для нагрівання води.

Серед них є найпростіші та складніші, з автоматичним керуванням. Все залежить від технічної підготовленості, фінансових можливостей та, звичайно ж, бажання.

Як же умільці одержують сьогодні гарячу воду від сонця?

Створити сонячний нагрівач своїми руками дуже просто.

Це найпростіший варіант.
Звичайну ємність у вигляді бочки, старого бака, встановлюють на даху літнього душу або будинку, сараю та підключають через шланг до звичайного крана.

Якщо ємність забарвить у чорний колір, нагрівання відбуватиметься швидше.

До кінця дня вода прогрівається приблизно до 45С. Ці дані справедливі для поліетиленового бака 200-300 літрів. Бажано, щоб він був плоским – це підвищує ефективність нагрівання.

Весь мінус у цьому, що всю воду потрібно використовувати ввечері, т.к. вранці вона стане холодною.

Щоб «ліквідувати» цей недолік, доведеться утеплювати саму ємність або зливати нагріту воду знову-таки утеплений резервуар. Можна воду просто подати до бойлера і, коли вона охолоне, підігріти. Хоч скільки електрики, але економиться.

Ще один варіант - тримати бойлер постійно підключеним до резервуару, що встановлено на даху. Тоді вода постійно циркулюватиме; її можна буде використовувати в режимі он-лайн.

Істотний недолік системи в тому, що вона не працює за температури нижче +20С. Тому існують інші способи нагрівання води в міжсезоння.

Сонячний водонагрівач - колектор

Такий пристрій вважається найефективнішим. Тут вся справа – у матеріалі, з якого виготовляється колектор. Найчастіше це:

  • сталь
  • латунь.

Але збирання із застосуванням металу трудомістка (паяння, зварювання, ущільнення тощо), тому використовують інші матеріали. Є варіант застосування поліпропіленових труб – вони коштують дешевше. Однак їх з'єднання може викликати труднощі, пов'язані з ущільненням стиків.

Інший мінус – значна деформація під час нагрівання, у металопластикових труб це не так помітно, але поліпропілен має високий коефіцієнт теплового розширення. Цей недолік може спричинити протікання в системі.

Є оригінальне і просте рішення, що полягає у використанні садового шланга як сонячного колектора. Весь процес складання обмежується скручуванням його в спіраль і поміщенням у відповідний ящик.

Відмінна гнучкість, відсутність з'єднань гарантують відсутність протікання, а довжина шланга дозволяє приєднувати його безпосередньо до сантехнічних приладів без проміжних з'єднань.

Продуктивність такої системи залежить від довжини шлангу. При його діаметрі 2,5 см та температурі повітря не менше +25С, один метр шланга нагріває 3,5 літра води до +45С.

Виходить, що у сонячний день надвечір 10 метрів «видадуть» вам 280 літрів гарячої води. Система працює за зниження температури до +8С.

Як відбувається процес нагрівання води

Сонячні промені потрапляють на спіраль через скло та нагрівають спіраль. Нагріта вода стає джерелом довгохвильового випромінювання, що відбивається від скла. Тобто, сонячне проміння виявляється у своєрідній тепловій «пастці».

  1. Для створення цього обігрівача знадобиться ящик, куди буде поміщатися спіраль зі шланга чорного кольору, використання інших відтінків призведе до втрати 5% тепла. Він може бути гумовим або із ПВХ. Діаметр – не менше 1,9 см, товщина стін не більше 2,5 мм.
  2. Шланг приєднаються до бойлера, який має бути вищим за спіраль. Дно ящика необхідно утеплити пінопластом, забарвленим у чорний колір.
  3. Сам ящик зверху закривається шибкою (органічне не підійде через те, що погано утримує сонячне випромінювання).
  4. Між склом та ящиком необхідно встановити гумову прокладку.

Водонагрівач із пляшок ПЕТ

Думка в тому, щоб спочатку створити модулі (по 3 пляшки, можна і 4, 5), потім кожен з них приєднати до пластикової труби, яка підключається з одного боку до джерела холодної води, а з іншого – видає гарячу рідину. Найкраще використовувати пляшки ємністю 2-2,5 літра. Поєднувати їх треба за принципом «шийка в дно».

  • Для цього в дні вирізається отвір під шийку діаметром 26 мм. Отвір має бути розташований по центру. Тому спочатку намітте центр, просвердливши дірку свердлом 3-6 мм.
  • Щоб забезпечити герметизацію, різьблення на шийці змастіть герметиком і залиште конструкцію в нерухомому стані на 2-3 дні. На дні верхньої пляшки зробіть отвір!
  • Модуль із трьох пляшок таким же способом (можете придумати і якийсь інший) приєднуються до пластикової труби, в один кінець якої входить холодна вода.

Число модулів може бути і більшим. Для отримання 200 л гарячої води треба десь 110 пляшок – це три квадратні метри площі.

  • Блок, що вийшов, розмістіть в ящику, закритому віконним склом. Кут нахилу - від 10 до 30 градусів.

Система, що вийшла, набагато ефективніше чорної бочки з водою, встановленої на даху.

Більшість саморобних конструкцій з нагрівання води літнім сонцем дають економію 70-80% енергії, що розтрачується на нагрівання. Восени, навесні – до 40%. При цьому за рік у світила забирається до 400 кВт/год на людину! Є про що подумати.

Сонячний колектор – це альтернативне джерело отримання теплової енергії рахунок використання сонячної. Зараз це зручне пристосування вже не нововведення, але дозволити собі його встановлення може далеко не кожен. Якщо підрахувати, купівля та монтаж колектора, який задовольнить побутові потреби середньостатистичної сім'ї, можуть коштувати п'ять тисяч американських доларів. Звісно ж, окупності такого джерела доведеться чекати досить довго. Але чому б не зробити сонячний колектор своїми руками та встановити його?

Стандартний пристрій має вигляд металевої пластини, яка поміщена у пластмасовий чи скляний корпус. Поверхня цієї пластини акумулює сонячну енергію, затримує тепло та передає його для різних побутових потреб: опалення, підігрів води тощо. Інтегровані колектори бувають кількох видів.

Накопичувальні

Накопичувальні колектори ще називають термосифонними. Такий сонячний колектор своїми руками без насоса виходить найвигіднішим. Його можливості дозволяють не лише підігрівати воду, а й підтримувати температуру на певному рівні деякий час.

Такий сонячний колектор для опалення складається з кількох баків, наповнених водою, які перебувають у теплоізоляційному ящику. Баки накриті скляною кришкою, через яку пробиваються сонячні промені та підігрівають воду. Цей варіант найбільш економічний, простий в експлуатації та в обслуговуванні, але його ефективність у зимовий час практично дорівнює нулю.

Плоскі

Є великою металевою пластиною – абсорбером, який знаходиться всередині алюмінієвого корпусу зі скляною кришкою. Плоский сонячний колектор своїми руками буде ефективніший при використанні саме кришки зі скла. Поглинає сонячну енергію через містостійке скло, яке добре пропускає світло та практично його не відбиває.

Усередині ящика є термоізоляція, що дозволяє значно знизити тепловтрати. Сама пластина має низький ККД, тому покрита аморфним напівпровідником, який значно збільшує показник акумуляції теплової енергії.

При виготовленні сонячного колектора для басейну своїми руками часто віддають перевагу саме плоскому інтегрованому пристрою. Втім, він не гірше справляється з іншими завданнями, такими як: підігрів води для домашніх потреб та опалення приміщення. Плоский - варіант, що найбільш широко використовується. Абсорбер для сонячного колектора своїми руками переважно робити із міді.

Рідинні

З назви зрозуміло, що головним теплоносієм у них виступає саме рідина. Водяний сонячний колектор власноруч робиться за наступною схемою. Через поглинаючу сонячну енергію металеву пластину тепло передається по прикріпленим до неї трубам в бак з водою або незамерзаючою рідиною або прямо до споживача.

До пластини підходять дві труби. Через одну з них подається холодна вода з бака, а через другу в бак надходить підігріта рідина. У труб обов'язково повинні бути отвори входу і виходу. Таку схему підігріву називають замкнутою.

Коли ж підігріта вода подається для задоволення потреб користувача – таку систему називають розімкнутою.

Незасклені найчастіше застосовуються для нагрівання води в басейні, тому складання таких теплових сонячних колекторів своїми руками не вимагає закупівлі дорогих матеріалів – згодиться гума та пластмаса. У засклених ККД вище, тому вони здатні опалювати будинок та забезпечувати споживача гарячою водою.

Повітряні

Повітряні пристрої економічніші за перераховані вище аналоги, що використовують воду в якості теплоносія. Повітря не замерзає, не підтікає і кипить як вода. Якщо в такій системі відбувається витік, вона не приносить стільки проблем, проте визначити, де вона сталася досить складно.

Самостійне виготовлення не обходиться споживачеві дорого. Сонцеприймальна панель, що накривається склом, нагріває повітря, що знаходиться між нею та теплоізоляційною пластиною. Грубо кажучи, це плоский колектор, що має всередині простір повітря. Всередину надходить холодне повітря і під дією сонячної енергії подається тепле споживачеві.

Вентилятор, який кріпиться у повітропровід або безпосередньо на пластину, покращує циркуляцію та покращує повітрообмін у пристрої. Для роботи вентилятора потрібне використання електрики, що не дуже економно.

Такі варіанти довговічні та надійні та обслуговувати їх простіше, ніж пристрої, які використовують рідину як теплоносій. Для підтримки потрібної температури повітря в льоху або для опалення теплиці сонячним колектором підійде саме такий варіант.

Як це працює

Колектор збирає енергію за допомогою світлонакопичувача або, іншими словами, сонцеприймальної панелі, яка пропускає світло до металевої пластини, що акумулює, де сонячна енергія перетворюється в теплову. Пластина передає тепло теплоносія, яким може бути як рідина, так і повітря. Вода відправляється трубами до споживача. За допомогою такого колектора можна опалити житло, нагріти воду для різних домашніх цілей чи басейну.

Повітряні колектори використовуються переважно для опалення приміщення або підігріву повітря всередині нього. Економія при використанні таких пристроїв є очевидною. По-перше, не потрібно використовувати якесь паливо, а по-друге, знижується споживання електроенергії.

Для того щоб отримати максимальний ефект від використання колектора та безкоштовно підігрівати воду протягом семи місяців на рік, він повинен мати велику поверхню та додаткові теплообмінні пристрої.

Інженер Станіслав Станілов представив світові найуніверсальнішу конструкцію сонячного колектора. Основною ідеєю використання розробленого ним устрою є отримання теплової енергії за рахунок створення парникового ефекту всередині колектора.

Конструкція колектора

Конструкція цього колектора дуже проста. По суті, це сонячний колектор із сталевих труб, зварених у радіатор, поміщений у дерев'яний контейнер, захищений теплоізоляцією. Як теплоізоляційний матеріал можуть виступати мінеральна вата, пінопласт, понополістирол.

На дно коробки кладеться оцинкований металевий лист, на який монтується радіатор. І лист, і радіатор забарвлюються в чорний, а сама коробка покривається білою фарбою. Зрозуміло, що контейнер накривається скляною кришкою, яка добре герметизується.

Матеріали та деталі для виготовлення

Для спорудження такого саморобного сонячного колектора для опалення будинку знадобиться:

  • скло, яке буде служити як кришка. Розмір його залежатиме від габаритів коробки. Для хорошої ефективності краще вибирати скло розміром 1700 мм на 700 мм;
  • рама під скло – її можна зварити самостійно із куточків або сколотити із дерев'яних планок;
  • дошка для коробки. Тут можна використовувати будь-які дошки, навіть із розбирання старих меблів або дощатої підлоги;
  • прокатний куточок;
  • з'єднувальна муфта;
  • труби для збирання радіатора;
  • хомути для кріплення радіатора;
  • листок оцинкованого заліза;
  • приймальна та випускна труба радіатора;
  • бак об'ємом 200-300 літрів;
  • аквакамера;
  • теплоізоляція (листи пінопласту, пінополістиролу, хв. вата, ековата).

Етапи робіт

Етапи виготовлення колектора Станілова своїми руками:

  1. З дощок збивається контейнер, дно якого зміцнюється брусами.
  2. На дно укладається утеплювач. Основа повинна бути особливо ретельно утеплена, щоб уникнути витоку тепла у теплообмінника.
  3. Після цього на дно короба влаштовують оцинковану пластину і встановлюють радіатор, який зварюється з труб, і закріплюють його сталевими хомутами.
  4. Радіатор і лист під ним забарвлюються у чорний колір, а короб – у білий чи сріблястий.
  5. Бак з водою має бути встановлений під колектором у теплому приміщенні. Між ємністю для води та колектором потрібно влаштувати теплоізоляцію, щоб труби знаходились у теплі. Бак можна помістити у велику бочку, в яку можна засипати керамзит, пісок, тирсу і т.д. і в такий спосіб утеплити.
  6. Над баком потрібно встановити аквакамеру для того, щоб у мережі створювався тиск.
  7. Монтаж сонячного колектора власноруч потрібно здійснювати на південній стороні покрівлі.
  8. Після того як всі елементи системи готові та встановлені, потрібно з'єднати їх у мережу напівдюймовими трубами, які мають бути добре утеплені, щоб зменшити втрати тепла.
  9. Непогано буде спорудити і контролер для сонячного колектора власноруч, оскільки заводські пристрої експлуатуються недовго.

Розрахунок розмірів

Розрахунок розмірів для того, щоб виготовити сонячний колектор для опалення своїми руками, перш за все, спрямований на визначення навантаження системи теплопостачання, покриття якої бере на себе цей пристрій. Зрозуміло, що передбачається використання кількох джерел енергії в комплексі, а не тільки енергії сонця. У цій справі важливо розташувати систему таким чином, щоб вона взаємодіяла з іншими – це дасть максимальний ефект.

Для визначення площі колектора потрібно знати, для яких цілей він використовуватиметься: опалення, підігрів води або і того, і іншого. Проаналізувавши дані водоміра, потреб в обігріві та дані інсоляції місцевості, в якій планується установка, можна вирахувати площу колектора. До того ж, треба врахувати потреби у гарячій воді всіх споживачів, які планується підключити до мережі: пральної машини, посудомийної машини тощо.

Селективне покриття виконує чи не найголовнішу функцію в роботі колектора. Пластина або радіатор з нанесеним покриттям притягують у рази більше сонячної енергії, перетворюючи її на тепло. Можна придбати спеціальний хімікат як селективне покриття, а можна просто пофарбувати теплонакопичувач у чорний колір.

Щоб зробити селективне покриття для сонячних колекторів своїми руками, можна застосувати:

  • спеціальний готовий хімікат;
  • оксиди різних металів;
  • тонкий теплоізоляційний матеріал;
  • чорний хром;
  • селективну фарбу для колектора;
  • чорну фарбу чи плівку.

Колектори із підручних матеріалів

Зібрати сонячний колектор для опалення будинку своїми руками і дешевше та цікавіше, адже виготовити його можна з різних підручних матеріалів.

З металевих труб

Цей варіант складання схожий на колектор Станілова. При складанні сонячного колектора з мідних труб своїми руками з труб вариться радіатор і збожеволіє в дерев'яний короб, прокладений зсередини теплоізоляцією.

Найбільш ефективними будуть мідні труби, алюмінієві теж можна використовувати, але їх важко варити, а ось сталеві – найбільш вдалий варіант.

Такий саморобний колектор не повинен бути занадто великим, щоб його було легко зібрати та монтувати. Діаметр труб на сонячні колектори для зварювання радіатора повинен бути меншим, ніж у труб для введення та виведення теплоносія.

З пластикових та металопластикових труб

Як зробити сонячний колектор своїми руками, маючи у домашньому арсеналі пластикові труби? Вони менш ефективні як теплонакопичувач, проте в рази дешевші за мідь і не корозують як сталь.

Труби викладаються в короб по спіралі та закріплюються хомутами. Їх можна покрити чорною чи селективною фарбою для більшої ефективності.

З укладанням труб можна експериментувати. Так як труби погано гнуться, їх можна укладати не тільки по спіралі, а й зигзагом. Серед переваг, пластикові труби легко і швидко піддаються паянню.

Зі шлангу

Щоб зробити сонячний колектор для душу своїми руками, знадобиться гумовий шланг. Вода в ньому нагрівається дуже швидко, тому його теж можна використовувати як теплообмінник. Це економічний варіант при виготовленні колектора своїми руками. Шланг або поліетиленова труба укладається в короб і кріпиться хомутами.

Так як шланг скручений по спіралі, в ньому не відбуватиметься природна циркуляція води. Щоб використовувати в цій системі ємність для накопичення води, необхідно оснастити її циркуляційним насосом. Якщо це дачна ділянка і гарячої води йде небагато, то її кількості, яка надходитиме в трубу, може виявитися достатньо.

З банок

Теплоносієм сонячного колектора з алюмінієвих банок є повітря. Банки поєднуються між собою, утворюючи трубу. Щоб зробити сонячний колектор з пивних банок, потрібно обрізати днище і верх кожної банки, з'єднати їх між собою і склеїти герметиком. Готові труби розміщуються в дерев'яний короб і накриваються склом.

В основному повітряний сонячний колектор з пивних банок використовують для усунення вогкості в підвалі або для обігріву теплиці. Як теплонакопичувач можна використовувати не тільки пивні банки, а й пластикові пляшки.

З холодильника

Сонячні водогрійні панелі своїми руками можна збудувати з непридатного холодильника або радіатора старого авто. Конденсатор, витягнутий із холодильника, треба добре промити. Гарячу воду, отриману в такий спосіб, краще використовувати тільки для технічних цілей.

На дно короба розстилається фольга та гумовий килимок, потім на них укладається конденсатор та закріплюється. Для цього можна застосувати ремені, хомути, або кріплення, яким він був прикріплений в холодильнику. Для створення тиску в системі не завадить установити над баком насос чи аквакамеру.

Відео

Ви дізнаєтеся, як зробити сонячний колектор своїми руками з наступного відео.