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.
С помощью терморегулятора для настенного газового котла можно регулировать температурный режим в помещении....
27 01 2022 6:52:21
В данной статье вы познакомитесь с настенными газовыми котлами фирмы Vaillant: узнаете их устройство, найдете инструкцию по эксплуатации, а также актуальные отзывы владельцев и цены на одноконтурные модели (12 и 24 кВт)....
26 01 2022 11:20:28
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Беретта, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (напольные и настенные, двухконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
25 01 2022 1:13:30
Обзор конструкции коаксиального дымохода для настенного газового котла. Какие требования к установке коаксиального дымохода существуют. Как правильно выполнить монтаж труб...
24 01 2022 16:24:43
Обзор моделей электрических водонагревателей Аристон: отзывы, устройство, размеры. Плоские и круглые водонагреватели Ariston на 30, 50, 80, 100 литров. Инструкция....
23 01 2022 9:33:31
Современные отопительные комбинированные котлы дрова-электричество для отопления загородного дома: как выбрать, устройство, фото и видео....
22 01 2022 3:29:21
Схема монтажа и обвязки твердотопливного котла в частном доме своими руками: инструкция, рекомендации, фото и видео....
21 01 2022 3:21:54
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет клинкерная плитка для фасада, узнаете как производится укладка и облицовка стены плиткой под кирпич и под камень, узнаете о размерах и толщине панелей, а так же расскажем вам о устройстве вентилируемого фасада и как правильно производится его монтаж....
20 01 2022 3:39:20
Обзор бытовых котлов на твердом топливе для отопления частного дома: классические твердотопливные, пеллетные и пиролизные котлы....
19 01 2022 18:41:38
Рекомендации по укладке теплого пола под плитку своими руками. Особенности монтажа электрических и водяных элементов нагрева....
18 01 2022 22:57:48
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя серый облицовочный кирпич , узнаете о его достоинствах и недостатках, а так же мы расскажем вам о его технических хаpaктеристиках и сферах применения....
17 01 2022 19:19:41
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....
16 01 2022 15:42:42
В этой статье вы узнаете, как своими руками вывести трубу через крышу их профнастила, как сделать гидроизоляцию прохода дымохода и как обернуть или обшить печную трубу кровельным покрытием....
15 01 2022 16:47:57
Из данной статьи вы узнаете о печи Gefest для бани и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками и размерами, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-8 лучших моделей и отзывы покупателей....
14 01 2022 15:56:15
Рекомендации, как изготовить автомобильный или домашний газогенератор своими руками. Устройство и принцип работы агрегата, развенчание самых популярных мифов....
13 01 2022 4:32:28
В данной статье вы узнаете, какую марку бетона для ленточного фундамента частного дома лучше выбрать и использовать в строительстве, а так же мы расскажем вам какой у них состав и в каких пропорциях стоит замешивать....
12 01 2022 14:48:17
Обзор канализационных септиков для частного загородного дома. Принцип работы и устройство септика. Как правильно выбрать септик для дома постоянного проживания. Материал изготовления септика, производители....
11 01 2022 12:30:51
В данной статье вы ознакомитесь с газовыми котлами Конорд, узнаете их устройство, какими техническими хаpaктеристиками обладает модельный ряд данных приборов, а также найдете отзывы владельцев и инструкцию по эксплуатации....
10 01 2022 5:34:36
Для чего и насколько часто нужна чистка дымохода своими руками. Средства для очистки, рекомендации по выполнению работ разными способами....
09 01 2022 12:59:40
В данной статье вы узнаете как производится отделка фронтона сайдингом, как производится обшивка и установка софитов, а так же мы расскажем вам о том что такое фронтон и как производится монтаж рядовых панелей....
08 01 2022 2:57:11
В данной статье вы узнаете чем можно обшить дом снаружи кроме сайдинга, узнаете о всех достоинствах и недостатках каждого из видов-аналогов и сможете подобрать себе аналог по своему вкусу....
07 01 2022 15:22:55
В данной статье вы сможете ознакомится с рейтингом ТОП-5 лучших парапетных газовых котлов для отопления, узнаете про технические хаpaктеристики, достоинства и недостатки, а так же мы расскажем вам о его принципах работы и предоставим отзывы....
06 01 2022 20:16:21
Рекомендации по изготовлению котлов на твердом топливе длительного горения своими руками. Устройство, принцип работы, преимущества и недостатки....
05 01 2022 1:51:25
Если вы решили купить насосную станцию для дома, то при осмотре и выборе подобного оборудования, стоит обратить внимание на какую высоту, будет подаваться вода ......
04 01 2022 17:10:49
Данный онлайн калькулятор расчета ондулина на крышу не только поможет вам рассчитать кровельное покрытие, но и подскажет, какое количество листов вам потребуется. Так же данный калькулятор рассчитает вам шаг обрешетки и стропил под вашу кровлю, опираясь на угол наклона кровли и регион проживания....
03 01 2022 1:28:40
Пошаговая инструкция, как сделать котел на опилках своими руками и сэкономить на покупке котла в 3 раза. Подробные чертежи, фото и видео....
02 01 2022 7:51:28
Как подобрать размеры радиаторов отопления. Понятие типового межосевого расстояния алюминиевых и биметаллических батарей....
01 01 2022 14:13:27
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет натуральный камень для облицовки фасада, узнаете о технологии монтажа и отделки фасадных элементов декоративного и природного камня....
31 12 2021 6:37:27
Как производится установка печи в бане. Рекомендации по выбору места и монтажу в соответствии с нормами....
30 12 2021 9:44:49
Какими способами можно организовать отопление теплицы. Советы по выбору энергоносителя и монтажу системы. Расчет и подбор отопительного котла....
29 12 2021 13:31:59
Пиролизные котлы работают по одному принципу, при этом схема и устройство различных отопительных установок может отличаться друг от друга....
28 12 2021 16:11:55
Для чего нужна группа безопасности котла в системе отопления. Ее устройство и назначение, указания по выполнению правильного монтажа....
27 12 2021 11:41:26
Как произвести подготовительные работы и самостоятельно сделать теплый пол от отопления. Рекомендации по выполнен. расчета и монтажа системы напольного обогрева...
26 12 2021 1:50:50
Доступный теплоноситель для системы отопления. Отопление антифризом. Свойства антифриза. Добавление антифриза. Температура замерзания антифриза. Какой теплоноситель лучше....
25 12 2021 21:12:57
Что собой представляет корейский газовый котел Navien: обзор модельного ряда, описание конструкции и комплектации. Рекоменд.по запуску агрегата, расшифр. ошибок....
24 12 2021 15:30:41
Из данной статьи вы узнаете о лучших генераторах для частного дома и какой инверторный прибор лучше выбрать, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-20 моделей, их параметры и принцип работы....
23 12 2021 11:12:45
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя напольный газовый котел Baxi, мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации одноконтурного типа, а так же вы узнаете диапазон актуальных цен....
22 12 2021 4:57:50
В данной статье вы узнаете, как производится гидроизоляция мелкозагубленного ленточного фундамента своими руками в земле, нужно ли это делать, какой из видов наиболее оптимален: вертикальный или горизонтальный, а так же мы расскажем вам какие материалы используются....
21 12 2021 23:58:28
Циркуляционные насосы для систем отопления, работающие от электричества, способны разогнать теплоноситель до скорости 4 м/с! Это особенно важно, если нужно ......
20 12 2021 11:45:34
В этой статье мы поговорим о фасадных панелях Fineber (файнбир) для наружной отделки фасада, достоинствах и недостатках материала, видах: под крупный природный камень и облицовочный кирпич, керамическую скалу и русскую крепость....
19 12 2021 1:11:14
Что такое система отопления ПЛЭН. Ее устройство и принцип действия, способы применения. Позитивные и негативные стороны пленочного отопления – правда и вымысел....
18 12 2021 3:46:11
Если отопительная система оснащена газовым котлом или насосом, то для их работы очень важно бесперебойное электроснабжение. Но иногда, а зимой особенно часто возникают...
17 12 2021 9:19:27
Из данной статьи вы узнаете о накопительных электрических водонагревателях (бойлерах) 80 литров и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и какой выбрать плоский, узкий или горизонтальный. Обзор ТОП-10 лучших моделей с описанием....
16 12 2021 16:46:48
Чем и как правильно выполнить утепление балкона. Наружная и внутренняя теплоизоляция – описание технологии и советы по проведению работ....
15 12 2021 5:37:24
Рекомендации, как правильно выбрать и смонтировать гофрированные нержавеющие трубы для отопления. Технические хаpaктеристики труб, их преимущества и недостатки....
14 12 2021 13:55:57
Почему появляется воздух в системе отопления и как его оттуда удалить. Рекомендации по заполнению системы теплоносителем и стравливанию воздуха во время экспл....
13 12 2021 11:54:24
Перечень альтернативных энергоносителей, которые может использовать экономное отопление дома без газа. Методика определения оптимального вида топлива для обогрева жилища....
12 12 2021 5:39:18
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Зубр и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
11 12 2021 4:25:51
Рейтинг газовых плит с газовой духовкой по качеству и надежности по отзывам покупателей. Цены на газовые плиты 2017. Отличие моделей Гефест, Горение, Дарина, Ханса. Преимущества и недостатки...
10 12 2021 20:59:51
Как правильно выбрать тип напольного обогрева и сделать теплый пол в ванной комнате своими руками. Рекомендации по выполнению монтажных работ и подключения системы....
09 12 2021 10:21:19
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
