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

Обзор инфракрасного тёплого пола Caleo описание системы, ее характеристики, плюсы и минусы, отзывы потребителей

Если вы хотите добиться максимального комфорта в своем доме не только в летнее, но и ...

Как своими руками смонтировать теплый электрический пол под плитку – выбор системы обогрева и технология укладки

Многие предпочитают отделывать пол в ванной комнате, коридоре или кухне керамической плиткой. Кафель, однако, покрытие ...

Как смонтировать инфракрасный теплый пол под плитку – изучаем технологию

Керамическая плитка – прекрасный вариант для отделки полов в ванной комнате, кухне или коридоре. Однако ...

Монтаж электрических теплых полов – технология укладки

Теплый пол сегодня используется практически повсеместно. Чаще всего его оборудуют в ванных и детских комнатах, ...

Все об устройстве электрического теплого пола в вашем доме – от выбора системы до монтажа

Еще недавно теплые полы считались роскошью, но сегодня устройство электрического теплого пола в домах и ...

Все о кабеле для теплого пола – виды, характеристики, правила выбора и монтажа

Электрический теплый пол может стать не просто дополнительным источником тепла, его можно использовать как основной ...

Как выбрать коллектор для водяного теплого пола и установить его своими руками – ценные советы профессионалов

Коллектор для водяного теплого пола – это один из главных элементов всей системы. Благодаря ему ...

Технология сборки смесительного узла для теплого пола своими руками – выбор и настройка системы

Многие сегодня устанавливают систему теплый пол в качестве дополнительного обогрева. В квартирах, как правило, она ...

Какие теплые полы лучше водяные или электрические? Разбираемся в плюсах и минусах систем

Тепло делает дом по-настоящему комфортным и уютным. Порой бывает так, что центральной системы недостаточно для ...

Устройство теплого водяного пола – из чего состоит система, как работает и какие способы монтажа существуют

Если вы хотите, чтобы круглый год в вашем доме было тепло, уютно и комфортно, можно ...

Монтажные схемы водяных теплых полов в квартире – варианты обустройства системы

Обустройство водяных полов уже давно не является новинкой. Они часто используются в частных домах в ...

Все о применении матов для теплого водяного пола – от выбора до укладки

Если вы хотите обустроить систему теплого пола, без тепооизоляции вы обойтись не сможете. Дело в ...

Как провести расчет теплого водяного пола – важный этап при проектировании системы

Системы теплого пола становятся все популярнее. Они позволяют обеспечить дополнительный комфорт и уют в доме. ...

Трубы из сшитого полиэтилена для теплого пола – полный обзор изделия

Несмотря на то, что на строительном рынке существует масса материалов для труб водяного теплого пола, ...

Можно ли смонтировать водяные теплые полы в квартире от центрального отопления?

Водяной теплый пол в жилом помещении обустраивается сейчас очень часто. Однако такая конструкция больше подходит ...

Обзор сервопривода для теплого пола – принцип работы и советы по установке

Работа теплого пола зависит от многих факторов. Эта система состоит из многих компонентов, которые необходимо ...

Как обустроить трап для душа в полу под плитку – руководство по монтажу

Ванная комната считается, наверное, самым важным помещением квартиры. Поэтому желательно, чтобы она была не только ...

Как уложить плитку в ванной своими руками – разбираемся в технологии

Наверное, нет такого дома или квартиры, где в качестве отделочного материала не присутствовала бы керамическая ...

Какой пол сделать в ванной – требования, особенности монтажа, выбор покрытия

Ремонт ванной комнаты считается самым ответственным и сложным. Здесь приходится сталкиваться с целым рядом специфических ...

Как выбрать плитку для пола в ванную комнату – ценные советы по выбору и укладке

Укладка пола в ванной комнате требует особого внимания и подготовки. Это помещение отличается повышенной влажностью ...

Как выбрать водостойкий ламинат в ванную комнату – разбор покрытия под микроскопом

Ламинат в последнее время становится все более популярным. Дело в том, что он обладает внешней ...

Как положить плитку на деревянный пол в ванной – вся соль в подготовке основания

Ванную комнату в квартире принято отделывать керамической плиткой. Но как быть, если вы живете в ...

Как сделать стяжку пола в ванной под плитку – технология работ от А до Я

Ванная – помещение с особыми условиями эксплуатации. Наличие труб, высокая влажность, тяжелое сантехническое оборудование накладывают ...

Теплый пол в ванной – выбор системы и обустройство своими руками

Ванная комната – это то помещение, в котором практически постоянно наблюдается большой уровень влажности. Именно ...

Рейтинг@Mail.ru