Главная 24 Ремонт своими руками 24 Как сделать солнечный коллектор

Как сделать солнечный коллектор

Содержание:

  • Как работает солнечный коллектор?
  • Конструкция плоского коллектора
  • Устройство вакуумного коллектора
  • Как изготовить солнечный коллектор?
  • Заключение

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.

Как сделать солнечный коллектор

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:

Как сделать солнечный коллектор

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

Как сделать солнечный коллектор

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:

Как сделать солнечный коллектор

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:

Как сделать солнечный коллектор

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:

Как сделать солнечный коллектор

  • 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:

Как сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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 сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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.

Как сделать солнечный коллектор

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.

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Как подобрать воздушный клапан

Содержание: Назначение и виды воздухоотводчиков Рекомендации по выбору воздушного клапана Заключение За нормальное функционирование системы водяного ...

Как подобрать расширительный бак для системы отопления

Содержание: Для чего нужен расширительный бак? Типы расширительных бачков Емкости открытого типа Закрытый мембранный бак Рекомендации ...

Как установить расширительный бак в системе отопления

Содержание: Где ставить расширительный бак в закрытой системе отопления? Как подключить расширительный бак Указания по ...

Как выбрать циркуляционный насос для отопления

Содержание: Принцип работы циркуляционных насосов Расчет производительности насоса Подбор насоса по напору и расходу Заключение В ...

Как выбрать и подключить мембранный расширительный бак

Содержание: Устройство и принцип работы мембранного бака Рекомендации по выбору Как правильно установить мембранный бак ...

Как установить циркуляционный насос в систему отопления

Содержание: Где надо ставить насос? Рекомендации по монтажу Порядок выполнения работ Заключение Принцип принудительной циркуляции ...

Как сделать двухтрубную систему отопления

Содержание: Виды двухтрубных систем отопления Горизонтальные системы Система отопления с принудительной циркуляцией Подбор диаметра труб ...

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

Содержание: Цель и ход выполнения расчета Определение расхода теплоносителя и диаметров труб Расчет циркуляционного насоса Расчет расширительного бака Заключение ...

Однотрубная система отопления частного дома

Содержание: Принцип работы однотрубной системы Виды систем Преимущества и недостатки однотрубной системы Рекомендации по монтажу Заключение Поскольку однотрубная система отопления ...

Как промыть систему отопления в частном доме

Содержание: Необходимость промывки и ее периодичность Чем промыть систему отопления? Заключение Чтобы отопительная система частного дома прослужила ...

Как правильно оформить акт промывки системы отопления

Содержание: Как строится совместная работа с подрядной организацией? Порядок составления акта на очистку системы Заключение ...

Какую жидкость залить в систему отопления

Содержание: Виды антифризов и их свойства Особенности применения антифриза Расчет жидкости в системе отопления Как заливать ...

Какое должно быть давление в системе отопления

Содержание: Немного теории Давление в системе многоэтажного дома Давление в системе отопления частного дома Как ...

Как сделать отопление в гараже

Содержание: Особенности отопления гаража Чем отопить гараж? Система водяного отопления Отопление в гараже от электричества ...

Какая система отопления лучше — однотрубная или двухтрубная?

Содержание: Плюсы и минусы однотрубной системы Плюсы и минусы двухтрубной системы Как переделать однотрубную систему ...

Как выполняется балансировка системы отопления

Содержание: Зачем делать балансировку? Методы выполнения балансировки Настройка по температуре Заключение После монтажа водяной отопительной ...

Как спустить воздух с системы отопления

Содержание: Почему в системе отопления появляется воздух? Заполнение системы с вытеснением воздуха Как избавиться от ...

Запорно-регулирующая арматура для системы отопления

Содержание: Виды запорно-регулирующей арматуры Запорная арматура Запорно-регулирующие элементы систем Смесительно-регулировочная арматура Заключение Нормальное функционирование любой ...

Как сделать геотермальное отопление в частном доме

Содержание: Принцип действия геотермальных систем Виды геотермальных систем Рекомендации по монтажу Заключение Общеизвестен факт, что ...

Как сделать лучевую систему отопления

Содержание: Устройство коллекторной системы Плюсы и минусы лучевой системы отопления Рекомендации по монтажу Заключение Благодаря ...

Как сделать тепловой насос своими руками

Содержание: Устройство и принцип работы Тепловой насос воздух-воздух Тепловой насос вода-вода Как собрать тепловой насос ...

Как сделать паровую турбину

Содержание: Как работает паровая турбина? Как сделать паровую турбину в домашних условиях? Применение паровой турбины ...

Как сделать электроотопление в доме или в квартире

Содержание: Электрическое отопление в квартире Электрообогрев частного дома Как экономить электричество? Заключение В силу различных ...

Как сделать автономное отопление в квартире

Содержание: С чего начать? Чем отапливать? Использование природного газа Устройство электроотопления Выбор котла Рекомендации по ...

Рейтинг@Mail.ru