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 прострaнcтва 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 обpaбатывается 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.
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле с водяным контуром для дома и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками, а также какой выбрать. Обзор ТОП-10 лучших устройств с описанием отличительных особенностей....
18 01 2022 21:12:50
Подробное освещение вопроса, какими плюсами и минусами обладают электрокотлы для отопления. Описание особенностей ТЭНовых, индукционных и электродных генераторов тепла....
17 01 2022 2:38:40
Классификация современных газовых водогрейных котлов по технологии производства тепловой энергии. Описание конструкции и принципа работы существующих видов теплогенераторов....
16 01 2022 17:17:51
Декоративная штукатурка Короед для внутренней отделки стен. Технология нанесения штукатурки. Фото в интерьере и видео. Расход штукатурки на 1 м2 и цена....
15 01 2022 22:29:42
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках дикого камня для фасада, о его технических хаpaктеристиках, а так же мы расскажем вам о технологии его отделки и предоставим вам его фото....
14 01 2022 20:26:58
В этой статье мы поговорим о фасадной краске марки Акриал, ее расходу, технических хаpaктеристиках, ГОСТу и плюсах и минусах разноводности Люкс....
13 01 2022 15:54:55
В этой статье мы поговорим о видах фасадных панелей для облицовки фасада дома, а именно о фасадных панелях Wandstein, терpaкотовых под штукатурку, Ю пласте стоун-хаус и Доломите, а также о панелях с каменной (мраморной) крошкой....
12 01 2022 1:48:54
В этой статье мы поговорим о фактурной фасадной краске, плюсах и минусах покрытия для фасада дома, видах структурной краски для наружных работ и особенностях рельефной краски....
11 01 2022 11:36:18
Как рассчитать металлочерепицу для кровли? В этом вам поможет наш онлайн калькулятор расчета металлочерепицы на крышу, который не только посчитает вам количество листов для крыши, но так же рассчитает стропильную систему и схему обрешетки....
10 01 2022 14:55:36
В данной статье вы узнаете, как производится укладка фасадной плитки с металлическими креплениями, как производится облицовка на клей, а так же узнаете как производится отделка плитки на саморезы, мы расскажем вам какие крепежи существуют, как производится их монтаж и как затереть швы своими руками....
09 01 2022 8:50:16
Как собрать простое термореле своими руками. Назначение и виды терморегуляторов для котла. Схемы самодельных приборов....
08 01 2022 6:18:36
Основные виды дровяных каминов. Какие особенности нужно знать при выборе камина на дровах. Принцип работы и устройство каминов. Собираем камин своими руками из кирпича...
07 01 2022 0:39:26
Как организовать эффективное отопление гаража. Особенности обогрева подобных зданий, варианты используемых отопительных систем. Подбор источника тепла и энерг....
06 01 2022 20:21:12
В этой статье вы узнаете, из каких слоев состоит кровельный пирог под металлочерепицу. Подробно разберем каждый слой крыши, рассмотрим вопросы утепления кровли, гидроизоляции и пароизоляции....
05 01 2022 3:49:39
В этой статье мы поговорим о плюсах и минусах пластиковых фасадных панелей для наружной отделки фасада дома, а также видах (под камень, дерево и другие), технических хаpaктеристиках, монтажу облицовочных панелей на фасад здания и многом другом....
04 01 2022 8:14:41
Подробное описание преимуществ и недостатков, которыми обладает водяное отопление пола. Указания по расчету и выполнению монтажных работ по устройству напольных систем обогрева....
03 01 2022 8:54:38
Монтаж металлочерепицы: пошаговая инструкция по обустройству кровли из металлочерепицы своими руками. В этой статье мы расскажем о правильной укладке покрытия на крышу, как правильно рассчитать и постелить кровельное покрытие на обрешетку, расскажем о проверенной технологии монтажа стропил и доборных элементов....
02 01 2022 7:58:15
Что собой представляет горелка Бабингтона на отработанном масле и как ее сделать своими руками. Принцип работы горелки, ее достоинства и недостатки....
01 01 2022 17:38:32
Настенные и напольные газовые котлы Viessmann - гарантия уюта и комфорта вашего дома....
31 12 2021 4:59:46
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах ленточного фундамента из блоков ФБС, узнаете как производится монтаж сборного железобетонного типа, а так же мы расскажем вам каким требованиям они должны отвечать....
30 12 2021 22:23:27
Как подобрать газовый счетчик, максимальная пропускная способность, диаметр присоединительной резьбы, межосевое расстояние счетчика, температурный диапазон, межповерочный интервал газового счетчика, Бетар или Гранд, какой выбрать ......
29 12 2021 14:29:10
Обзор грунтовки Pinotex по дереву: для пола, террас и доски. Применение, преимущества и свойства материала для наружных и внутренних работ. Хаpaктеристики, фото и видео обзор пропитки для дерева....
28 12 2021 2:41:43
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя захват для сэндвич панелей, узнаете как производится монтаж вакуумного приспособления и струбцины своими руками, а так же мы расскажем вам о их классификациях и типах....
27 12 2021 3:58:40
В данной статье Вы узнаете как рассчитать кубатуру (объем) бетона на ленточный фундамент при помощи калькулятора и сколько его вообще нужно. Так же в статье приведен пример, который наглядно показывает процесс расчета необходимого его количества....
26 12 2021 7:39:54
Рекомендации по укладке теплого пола под плитку своими руками. Особенности монтажа электрических и водяных элементов нагрева....
25 12 2021 14:19:47
Как правильно подготовить и нанести минеральную штукатурку для фасада, а также расход смеси, предназначенной для наружных работ....
24 12 2021 20:18:49
Устройство скважины для воды включает в себя следующие элементы: это кессон, насос, емкость для накопления воды, автоматика ......
23 12 2021 0:27:29
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет напольный одноконтурный газовый котел Атон, мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, расскажем вам как его включить, почему он может тухнуть, а так же предоставим отзывы владельцев....
22 12 2021 20:16:32
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Теплодар (Куппер, Пpaктик) и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-10 лучших устройств с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
21 12 2021 12:31:59
Насколько выгодно устанавливать счетчик на отопление в квартире. Как выбрать прибор для индивидуального учета тепловой энергии. Рекомендации по установке теплосчетчика....
20 12 2021 10:41:48
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя полнотелый облицовочный кирпич, узнаете о таком его виде как керамический, узнаете о его технических хаpaктеристиках и о достоинствах и недостатках....
19 12 2021 5:48:36
Что собой представляет корейский газовый котел Navien: обзор модельного ряда, описание конструкции и комплектации. Рекоменд.по запуску агрегата, расшифр. ошибок....
18 12 2021 11:39:35
Описание принципа работы и технических хаpaктеристик автоматических угольных котлов длительного горения....
17 12 2021 21:52:21
В этой статье вы узнаете, как сделать обрешетку крыши под профнастил. Так же мы расскажем о устройстве стропильной системы для двускатной и мансардной крыши, рассмотрим нюансы установки контррейки и укладки кровельного пирога....
16 12 2021 6:14:40
Из данной статьи вы узнаете о генераторе Fubag и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками инверторных устройств с фильтром. Обзор ТОП-15 моделей и на что обратить внимание при покупке....
15 12 2021 1:18:28
В данной статье вы познакомитесь с серией газовых котлов Сиберия 23, узнаете как они устроены, их технические хаpaктеристики, как правильно установить дома, достоинства и недостатки, а также найдете отзывы владельцев и инструкцию по эксплуатации....
14 12 2021 18:13:39
В данной статье вы узнаете как производится монтаж обрешетки под сайдинг своими руками, узнаете как правильно установить направляющие из металлопрофиля на каркас , а так же узнаете какая обрешетка лучше для крепления - деревянная или металлическая....
13 12 2021 6:16:22
Погружной насос более востребован, чем поверхностный, т.к. он защищён от внешних воздействий в виде температуры воздуха, например. Это насос, который устанавливается ниже поверхности воды ......
12 12 2021 15:22:55
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах сайдинга под кирпич, мы расскажем вам как обшить сайдинг утеплителем и как отделать фасадными панелями дом, а так же предоставим фото домов с кирпичным сайдингом....
11 12 2021 23:29:50
Для сжигания пеллет существуют определенные виды пеллетных горелок, которые по своей конструкции отличаются от традиционных газогорелочных устройств....
10 12 2021 22:11:56
Преимущества и недостатки, которыми обладают алюминиевые радиаторы отопления. Подробные рекомендации по выбору батарей и их монтажу в домашних условиях....
09 12 2021 22:13:18
Что собой представляет кран Маевского, его назначение и устройство. Описание принципа действия ручного и автоматического воздухоотводчика....
08 12 2021 2:10:40
В данной статье вы узнаете какой фирмы лучше купить газовый двухконтурный настенный котел, мы предоставим вам рейтинг ТОП-10 лучших экземпляров в 2019 году по надежности, а так же вы сможете увидеть отзывы владельцев....
07 12 2021 13:12:24
В этой статье вы сможете узнать размеры шифера: длину и ширину 6, 7 и 8 волнового, толщину и полезную площадь 1 м2, узнаете сколько весит шиферное волнистое покрытие, уделим внимание достоинствам и недостаткам кровли....
06 12 2021 5:14:44
Из данной статьи вы узнаете о лучших бензиновых генераторах для дома и дачи и какой лучше выбрать, а также ознакомитесь с техническими параметрами устройств. Обзор ТОП-15 моделей, их хаpaктеристики, особенности и принцип действия....
05 12 2021 3:49:34
В этой статье мы рассмотрим технические хаpaктеристики и виды морозостойкой фасадной штукатурки + технология нанесения зимней отделки на поверхность стен....
04 12 2021 6:55:31
Как устроен четырехходовой клапан для отопления. Принцип действия элемента, примеры практического использования в отопительных системах....
03 12 2021 10:20:54
Описание устройства и принципа действия двухконтурного электрического котла. Виды теплогенераторов с контуром ГВС, их конструктивные особенности и недостатки при эксплуатации....
02 12 2021 5:42:32
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках газовых котлов Мимакс, мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, вы узнаете почему он может тухнуть, а так же предоставим отзывы владельцев....
01 12 2021 19:51:21
Описание устройства и принципа, по которому действует термопара для газового котла. Преимущества и недостатки элементов, работающих в газоиспользующих установках....
30 11 2021 22:59:19
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
