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.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
В данной статье вы узнаете что представляет из себя сайдинг корабельная доска, узнаете о его технических хаpaктеристиках, размере бруса, о видах покрытия, а так же расскажем вам о подробном монтаже сайдинга, с фото процесса....
23 06 2021 10:23:36
Из данной статьи вы узнаете о лучших ударных дрелях и как выбрать качественный прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор Т О П-15 ударных, безударных и моделей с микроударом для алмазного бурения....
22 06 2021 1:20:25
В этой статье вы узнаете, как правильно произвести расчет высоты дымохода относительно конька крыши, а также как рассчитать высоту коньковой планки на примере двускатной кровли и какой С Ни П нормы высоты трубы над кровлей....
21 06 2021 20:53:47
Базовая схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома. Виды обвязок с теплоаккумулятором и другими котельными агрегатами....
20 06 2021 4:52:22
Описание вакуумной канализации, способы ее применения, преимущества вакуумной канализации ......
19 06 2021 3:12:15
Что такое кран Маевского. Принцип работы, виды и хаpaктеристики воздухоотводчиков. Установка крана Маевского. Применение крана Маевского для радиаторов и других...
18 06 2021 13:31:46
Описание, по какому принципу работают котлы на отработанном масле, сделанные своими руками. Обзор их преимуществ и недостатков, инструкция по выполнению подготовительных и сборочных работ....
17 06 2021 9:38:36
Какие требования к дымоходу газового котла в зависимости от конструкции. Как подобрать высоту, диаметр и материал для газохода. Рекомендации по монтажу....
16 06 2021 22:43:43
Виды нагревательных элементов и рекомендации, как выбрать теплый пол под плитку. Нюансы использования водяных или электрических систем напольного обогрева....
15 06 2021 21:28:35
В данной статье вы узнаете каков должен быть минимальный уклон плоской кровли, какая правильная разуклонка с материалом технониколь по С Ни П....
14 06 2021 20:28:26
Способ применения явления электромагнитной индукции в заводских агрегатах и как изготовить самодельный индукционный нагреватель своими руками....
13 06 2021 0:37:30
Описание того, по какому принципу действуют индукционные котлы с рассмотрением двух типов конструкций. Перечень достоинств и недостатков греющего электрооборудования с развенчанием некоторых мифов о нем....
12 06 2021 6:23:42
Рекомендации, какие трубы лучше использовать для отопления с учетом условий эксплуатации. Виды труб из различных материалов, преимущ. и недост. каждого из них....
11 06 2021 6:48:23
В чем преимущества древесных гранул и как сделать пеллеты своими руками. Технологический цикл производства гранул и перечень используемого оборудования....
10 06 2021 17:29:31
В данной статье мы расскажем вам, как пошагово сделать односкатную крышу своими руками, а так же вы узнаете всё о конструкции односкатной кровли, её устройстве и как поэтапно построить такую крышу, с фото и чертежами монтажных работ....
09 06 2021 19:31:25
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....
08 06 2021 22:23:33
Обзор газовых счетчиков С Г К Владимир В П О Точмаш. Межповерочный интервал, направление: газа: С Г К-4 левый или правый. Технические хаpaктеристики, срок эксплуатации, паспорт, принцип действия и устройство. Аналоги с резьбой М30*2....
07 06 2021 0:12:19
Какие есть краски для радиаторов и как покрасить батарею отопления. Почему не рекомендуется красить батареи в отопительный сезон....
06 06 2021 14:15:30
Дровяные котлы длительного горения и отопительные установки с автоматической подачей топлива: устройство и подключение....
05 06 2021 3:17:31
Из данной статьи вы узнаете о лучших аккумуляторных перфораторах и какой выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор Т О П-10 моделей и отзывы покупателей....
04 06 2021 3:25:18
Краткий обзор газовых котлов российского производства: продукция Жуковского завода, отопительные установки Конорд и Neva Lux....
03 06 2021 4:33:37
Чем отличаются вертикальные радиаторы отопления от традиционных и из каких материалов они изготавливаются. Виды вертикальных батарей, их плюсы и минусы....
02 06 2021 20:54:25
Обзор накопительных электрических водонагревателей Термекс 30, 50, 80, 100 литров с нержавеющим и эмалированным баком: вертикальные и горизонтальные, плоские и круглые. Отзывы, инструкция по эксплуатации....
01 06 2021 12:44:32
Подробное описание работы и устройства котлов А О Г В-11,6-3 Ростов, принцип работы, автоматики котла, обзор основных элементов газового котла А О Г В и его запчастей...
31 05 2021 3:32:20
Обзор и виды котлов длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления. Пиролизные котлы, цена, производители и модели. Преимущества и недостатки. Технические хаpaктеристики и отзывы покупателей....
30 05 2021 6:47:34
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах сайдинга Деке (docke), о его цветовых вариантах и о различных видах, а так же мы предоставим вам инструкцию по монтажу винилового и блок хаус сайдинга в форме елочки, с фото примеров работ....
29 05 2021 10:17:32
В данной статье вы узнаете какие бывают проекты домов с плоской крышей, увидите планы современных загородных одноэтажных и двухэтажных домов в стиле хай тек, чертежи модульных и каркасных эксплуатируемых южных коттеджей с плоской кровлей и внутренним водостоком....
28 05 2021 0:48:46
Эта статья посвящена плоскому шиферу: размерам листа по госту, техническим хаpaктеристикам асбестоцементного покрытия, достоинствам и недостаткам, применению данного материала в быту + подробные фото покрытия....
27 05 2021 16:58:46
Установки подразделяют на два вида: электрические и газовые. Такие системы очень удобны и просты в эксплуатации. Модельный ряд разных типов водонагревателей позволит выбрать бойлер, в зависимости от нужного объема потрeбляемой воды и энергоресурсов для ее нагрева ......
26 05 2021 19:47:51
В этой статье вы узнаете, как крепить ондулин на обрешетку с помощью гвоздей, как правильно прибивать ондулин к крыше и почему саморезы не подходят для крепления листов к крыше. Поговорим о том, сколько гвоздей нужно на лист ондулина и рассчитаем количество листов....
25 05 2021 14:49:18
Подробный разбор свойств и хаpaктеристик базальтовой ваты. Мифы о базальте, вредна для здоровья или нет. Сравнение производителей по качеству и цене, что лучше.....
24 05 2021 14:43:28
Рекомендации, как правильно установить расширительный бак в системе отопления. Подключение бачка к отопительной сети и его настройка....
23 05 2021 21:43:22
В данной статье вы ознакомитесь с устройством свайно-забивного фундамента (буронабивного, с ростверком) для вашего частного дома, узнаете его плюсы и минусы, сравните отзывы владельцев, а также мы предоставим вам схему отделки основания....
22 05 2021 8:10:52
В данной статье вы узнаете каково устройство мансардной крыши частного дома, увидите конструкцию кровельного пирога и стропильной системы двухскатной мансардной кровли, а так же узнаете каков должен быть угол наклона крыши, как проводится вентиляция мансардного этажа, с схемами и чертежами каркаса ломаной крыши....
21 05 2021 13:50:42
Рассмотрим технические хаpaктеристики счетчиков на примере модели BK G4, инструкцию по эксплуатации (паспорт), принцип работы (левый, правый), срок службы и поверки, а также выясним — можно ли этот прибор остановить магнитом...
20 05 2021 9:58:24
Что собой представляет мастер-флеш для дымохода и из каких материалов производится. Рекомендации по монтажу на разных видах кровельных покрытий....
19 05 2021 20:17:15
Что лучше - однотрубная или двухтрубная система отопления. Преимущества и недостатки каждой схемы, рекомендации по реконструкции....
18 05 2021 12:22:31
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Нева серии М Б-2 и ознакомитесь с их хаpaктеристикой и инструкцией по эксплуатации. Обзор Т О П-8 моделей и навесного оборудования к устройству, а также отзывы покупателей....
17 05 2021 17:34:11
В этой статье вы узнаете, как произвести расчет снеговой нагрузки на кровлю с помощью онлайн калькулятора, а также научимся рассчитывать допустимую снеговую и ветровую нагрузку на кровельное покрытие. Еще вы узнаете вес снега на квадратный метр кровли в зависимости от региона....
16 05 2021 19:38:56
В этой статье мы расскажем о цементно-песчаной черепице, ее достоинствах и недостатках, рассмотрим вопросы монтажа покрытия, оборудования и укладки своими руками. Рассмотрим также особенности конкурента черепицы Браас - покрытие фирмы Sea wave....
15 05 2021 13:19:50
Как правильно выбрать инфpaкрасный обогреватель с терморегулятором для дачи. Обзор, преимущества и недостатки И К-обогревателей. Вред для здоровья: есть или нет?...
14 05 2021 23:19:23
Обзор недорогих электрических плит для кухни: отзывы, цены. Сравнение моделей и производителей электроплит. Что лучше: газовая или электрическая плита, преимущества и недостатки....
13 05 2021 14:19:10
Устройство автоматического воздухоотводчика для системы отопления, радиаторов. Принцип работы воздухоотводчика, преимущества и недостатки. Типы воздухоотводчиков....
12 05 2021 5:20:49
Конструкция газового котла Житомир отличается своей простотой, что значительно упрощает его обслуживание, при этом котел весьма надежен и пpaктичен в эксплуатации....
11 05 2021 0:14:57
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Беретта CIAO 24 CSI, мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, вы узнаете о основных видах неисправностей, кодах ошибок, а так же предоставим вам отзывы владельцев....
10 05 2021 12:45:59
В данной статье вы узнаете что представляет из себя металлический сайдинг под кирпич, узнаете о его технических хаpaктеристиках и видах, а так же мы расскажем вам о его монтаже, установке панелей и подготовке обрешетки....
09 05 2021 3:10:35
Ответ на вопрос, для чего нужен комнатный термостат для газового котла. Описание принципа действия прибора и видов бытовых терморегуляторов, их достоинства и недостатки....
08 05 2021 15:56:36
Подробный обзор альтернативных вариантов отопления загородного дома в отсутствии газа. Сравнение различных видов отопления. Выбор самого экономичного способа......
07 05 2021 11:59:57
Виды кран-букс для смесителей: применение, свойства, размеры 3/8, 1/2", технические хаpaктеристики. Червячные и керамические кран-буксы для душа и кухни. Замена кран-буксы своими руками....
06 05 2021 2:29:43
Какой термостат использовать и как правильно подключить терморегулятор к радиаторному отоплению и теплому полу. Присоединение прибора к инфpaкрасным электронагревателям и Т Э Нам....
05 05 2021 15:49:51
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
