Солнечный коллектор своими руками

Энергия солнца неистощима. Она бесплатна и экологичнее любых других видов энергий, известных человеку. Количество солнечной энергии во много раз превышает суммарную  потребность человека в энергии. Надо лишь воспользоваться ей. Как? Можно купить накопитель солнечной энергии — коллектор- в магазине. Это достаточно дорогое оборудование для дома, дачи… А можно сделать солнечный коллектор своими руками. 

Рассмотрим несколько способов изготовления солнечных коллекторов в домашних условиях из доступных материалов.

Солнечный коллектор из змеевика холодильника.

Потребуется:

— змеевик из неисправного или старого холодильника

— рейки для сборки каркаса

— обычный резиновый коврик (их обычно подстилают под дверь)

— стекло обыкновенное (затраты на стекло можно исключить, если вырезать его из старой оконной рамы,  например, при замене рамы пластиковым окном)

— фольга

— емкость для воды, трубы для подачи и слива воды.

Заготовив материалы, приступаем к изготовлению  солнечного коллектора. Сборка такого коллектора очень проста и не требует специальных навыков.

Нужно тщательно промыть змеевик от остатков фреона. Подогнать каркас из реек так, чтобы змеевик свободно помещался между ними. Соотнести размер резинового коврика с получившимся каркасом из реек.

Собираем в такой последовательности: на резиновый коврик кладем фольгу, затем каркас из реек и змеевик. Все подходит по размеру? Следующий этап: сколачиваем каркас и  делаем небольшие отверстия в стенках каркаса для вывода трубок змеевика. Для того, чтобы поддержать змеевик, используем «хомуты», которые тоже можно снять с холодильника. Для прочности их можно закрепить винтами. С обратной стороны целесообразно прибить рейки для придания жесткости конструкции.

Конечно, коллектор, сделанный в домашних условиях, несколько отличается от промышленного. Наша задача — повысить его КПД! Для того, чтобы максимально избежать теплопотерь, тщательно заклеиваем скотчем все щели между фольгой и каркасом.  Осталось накрыть готовый коллектор стеклом и проклеить по периметру скотчем, а для придания устойчивости стеклу, прикрепляем пару шурупов.  Герметизация позволит не допустить попадания холодного воздуха внутрь системы.

Крепление готового коллектора на опоры — завершающий этап, ведь солнечные лучи должны падать под прямым углом, тогда накопление солнечной энергии будет более эффективным.

Как привести систему в действие и обеспечить загородный дом, дачу горячей водой?

Конструируем такую систему, используя сделанный коллектор.

1. труба для подачи горячей воды 2. вентиль для сброса давления 3. труба для слива горячей воды 4. запорный вентиль 5. вентиль для подпитки 6-7. труба для подачи холодной воды в коллектор 8. вентиль для слива.

Циркуляция проходит естественным способом. Вода в коллекторе, нагреваясь, становится менее плотной и поднимается вверх в емкость для воды. В результате холодная вода поступает в нижнюю часть коллектора, нагреваясь, перемещается в верхнюю часть.  В солнечный день вода в таком коллекторе может нагреваться до 70*.

Таким образом, получилась домашняя гелоикотельная, которая основана на двух принципах. Для нагревателя — это «парниковый эффект», в основе которого используется свойство  прохождения солнечных лучей сквозь прозрачную поверхность в замкнутое пространство, где они превращаются в тепловую энергию и  не смогут исходить обратно.  А в гидравлической системе — термосифонный эффект, в основе которого — свойство жидкости при нагревании подниматься вверх, заставляя более холодную воду продвигаться к месту нагрева. В основе этой системы используется также эффект накопления и сохранения тепловой энергии: солнечная энергия, преобразованная в тепловую, надолго сохраняется.

Для увеличения эффективности работы солнечного коллектора можно собрать несколько водонагревательных блоков.

Солнечный коллектор из стальных трубок в домашних условиях.

Принцип работы солнечного коллектора из стальных трубок такой же, как описанный выше — солнечный коллектор из змеевика холодильника. Единственное изменение —    нагревательный прибор (радиатор) сделан из стальных трубок. Если стальные трубки 16х1,5 мм (рекомендуемый диаметр) сварить, поместить их в подготовленный короб, то солнечный коллектор готов!

Немного подробнее, а также рассмотрим еще один вариант изготовления каркаса для солнечного коллектора.

Потребуется:

— стальные трубки.  Для одной решетки потребуется от 15 штук таких трубок (можно увеличить их количество, но меньше не рекомендуется).

—  стальные накладки и накладки-уголки, муфты для соединения

—  водопроводные трубы для подачи и отвода воды

— стекло

солнечный коллектор из стальных трубок

1. защитное стекло 2. рама (стальной уголок) 3. дно 4,7. стенки короба 5. стальная накладка 6. накладка-уголок 8. усиление днища 9. соединительная муфта 10. трубки радиатора 11.  приемная труба радиатора 12. хомут крепления радиатора 13. теплоотражатель 14. теплоизолятор.

Дно коллектора можно изготовить из оргалита толщиной примерно 5 мм, фанеры,  стенки короба — из досок с сечением 120х25 мм, днище можно усилить деревянным бруском сечением 30х50 мм. В качестве теплоотражателя можно применить оцинкованное кровельное железо или жесть, а в качестве теплоизолятора вполне подойдет пенопласт или стекло- или шлаковата.

Когда все материалы подготовлены, можно приступить к сборке коллектора.  Сколотить каркас (короб) коллектора из досок, днище, усиленное бруском, для теплоизоляции, положить пенопласт, закрепить поверх него лист железа или жести, сверху положить радиатор и закрепить его хомутами из стальной полосы.

Важно тщательно герметизировать конструкцию для минимизации теплопотерь. Все соединения — резьбовые, сварочные — должны быть  герметичными, для ее усиления можно использовать пеньку, краску. Трубы радиатора, металлический лист следует покрасить в черный цвет для большего эффекта  притяжения солнечной энергии.

Можно усовершенствовать теплоноситель в домашнем коллекторе. Приспособленный бак для воды или бочку можно поместить в дощатый или фанерный короб, а межстенное пространство заполнить любым теплоизолятором. Это может быть солома, сено, шлаковата, опилки, пенопласт — то, что окажется под рукой. Для усиления эффекта теплоизоляции можно и бак для воды, и короб окрасить серебрянкой.

В домашней гидросистеме  приспособление аванкамеры позволит создавать постоянное, но небольшое давление — до 1000 мм водного столба. В основе этого приспособления — поплавковый клапан (как в сливных бачках). Поплавковый клапан можно приобрести в магазинах сантехники.

Сборка солнечного водонагревательного устройства.

На чердаке дома размещаем накопитель  воды и аванкамеру. Так как масса бака, заполненного водой, будет значительной, нужно убедиться в прочности перекрытий потолка. Аванкамеру разместить выше, чем бак. Солнечный коллектор размещаем на крыше дома или веранды. Осталось соединить все комплектующие гидросистемы с помощью труб.

На приведенной схеме показаны соединения всей системы в целом.

1. клапан аванкамеры, для регулирования уровня воды (поплавк)  2. дренажная труба накопителя 3.  трубопровод для подвода воды к аванкамере 4. короб для теплоизоляции накопителя 5. труба для подачи холодной воды  6. труба для подачи горячей воды к смесителям 7. труба для подачи горячей воды к накопителю 8. труба для подачи горячей воды к накопителю 9. коллекторы 10. сливной вентиль 11. вентиль для залива 12. труба для подачи горячей воды от солнечного коллектора 13. труба для поступления воды в накопитель 14. размещение аванкамеры 15. дренажная труба аванкамеры.

Заключительный этап — заполняем систему водой через вентили в нижней части радиаторов. Это позволит не допустить возникновения воздушных пробок.  Когда вся система будет заполнена водой, из дренажной трубы аванкамеры польется вода. Потом подсоединяем аванкамеру и открываем расходный вентиль в трубе для заполнения бака (накопителя) водой. В это время уровень воды в аванкамере будет снижаться. Регулируя держатель поплавка, можно добиться оптимального уровня воды в аванкамере.

Процесс нагревания воды начинается сразу же после заполнения системы водой. Это происходит даже в пасмурную погоду. Теплая вода, поднимаясь вверх, вытесняет холодную, которая поступает в радиатор. Это происходит до того времени, пока температура воды не станет одинаковой во всей системе. Когда будет использована часть воды, то ее уровень в аванкамере понизится,  поплавковый клапан сработает и  заполнит  водой в аванкамеру снова. Вода поступит в нижнюю часть системы. А так как горячая вода находится в верхней части, то не происходит ее смешения.

Следует учесть такой нюанс. В ночное время температура  воды будет выше и возможен термосифонный эффект, когда тепло будет исходить от системы. В этом случае следует вмонтировать вентиль, чтобы перекрывать воду в ночное время и не допустить обратной циркуляции воды в накопитель.

Самый простой способ изготовления солнечного коллектора своими руками.

Казалось бы бесполезная вещь — использованная пластиковая бутылка. Сколько их ежедневно выбрасываем! Попробуем использовать ее для дела и сделаем из них солнечный коллектор!

Объем одной бутылки не велик — от 1,5 до 2,5 л. Надо собрать несколько десятков таких бутылок, лучше более 100…  Тогда обеспечите семью 200 литрами теплой воды! Этого достаточно, чтобы принять душ на даче.

Чтобы соорудить такую конструкцию, надо герметично соединить пластиковые бутылки. В донышке бутылки просверлить отверстие, диаметр которого равен диаметру крышки и последовательно соединить их. Используя силиконовый герметик, можно решить эту задачу.

Разместить  конструкцию из бутылок можно в ящике, можно на деревянной опоре, как показано на фотографии. Не стоит добиваться высокого КПД от этой системы, потому что при высокой температуре бутылки могут расплавиться. Но для душа, хозяйственных нужд  дачного сезона эта система отлично подойдет! Соорудить действующее водонагревательное устройство можно по описанным схемам выше.

Но если нужно более горячая вода, то пластиковые бутылки вполне можно заменить алюминиевыми банками из-под пива…. Принцип тот же.

Таким образом, можно не покупать дорогостоящие солнечные коллекторы в магазине. Можно соорудить солнечный коллектор своими руками из подручного материала. Этот коллектор может стать очень производительным и решить вопрос об обеспечении горячей водой в течении всего лета. С апреля по сентябрь ваша семья будет использовать самую дешевую и самую экологичную энергию солнца.



Похожие статьи

Ваш отзыв

Вход там
Left Menu Icon
← Навигация →
Right Menu Icon