Как сделать солнечный водонагреватель

Содержание

Изготовление короба

  1. Для изготовления корпуса будущего водонагревателя собирают короб необходимого размера из приготовленных досок. Дно корпуса зашивают фанерой или OSB. Будет нелишним перед прикручиванием дополнительно посадить щит для дна на жидкий силиконовый или резиновый герметик. После сборки основания, все соединения и щели необходимо тщательно загерметизировать.
  2. Внутреннюю часть корпуса оклеивают теплоотражателем (блестящей стороной к радиатору). Это позволит дополнительно избежать потерь тепла. Далее все поверхности защищают слоем минеральной ваты или пенополистирольными полосами.
  3. Установленную теплоизоляцию закрывают сверху жестяными листами. Все щели промазывают герметиком.
  4. Окрашивают внутреннюю поверхность корпуса черной термостойкой краской.
  5. Из деревянных реек монтируют раму под остекление. Для этого нарезают рейки необходимого размера и соединяют их при помощи металлических уголков. Далее с обеих сторон рамы устанавливают стекло, предварительно промазав выбранную четверть реек жидким уплотнительным материалом.
  6. Посредством мебельных петель прикручивают раму к основанию корпуса. Наклеивают на торцы досок полосы резинового уплотнителя.
  7. Предварительно загрунтовав, окрашивают наружные поверхности корпуса водонагревателя масляной краской или эмалью черного цвета.

На этом сборку корпуса можно считать завершённой.

Радиаторы для солнечного коллектора

Как сделать селективное покрытие

Высокоэффективный коллектор имеет высокую степень поглощения солнечной энергии. Лучи попадают на темную поверхность, после чего нагревают ее. Чем меньше излучения отталкивается от абсорбера солнечного коллектора, тем больше тепла остается в гелиосистеме.{banner_downtext}Чтобы обеспечить достаточную аккумуляцию тепла требуется создать селективное покрытие. Вариантов производства несколько:

  • Самодельное селективное покрытие коллектора — используют любые черные краски, которые после высыхания оставляют матовую поверхность. Есть решения, когда в качестве абсорбера коллектора применяют непрозрачную темную клеенку. На трубы теплообменника, поверхность банок и бутылок наносят черную эмаль, с матовым эффектом.

Специальные абсорбирующие покрытия — можно пойти другим путем, приобретя для коллектора специальную селективную краску. В состав селективных ЛКМ входят полимерные пластификаторы и присадки, обеспечивающие хорошую адгезию, теплостойкость и высокую степень поглощения солнечных лучей.

Гелиосистемы, используемые исключительно для нагрева воды летом, вполне могут обойтись окрашиванием абсорбера в черный цвет при помощи обычной краски. Самодельные солнечные коллекторы для отопления дома зимой должны иметь качественное селективное покрытие. Экономить на краске нельзя.

Самодельная или заводская гелиосистема — что лучше

Изготовить в домашних условиях солнечный коллектор, способный по техническим характеристикам и показателям сравниться с заводской продукцией нереально. С другой стороны, если требуется просто обеспечить достаточным количество воды для летнего душа, солнечной энергии будет достаточно для работы простейшего самодельного водонагревателя.

Что касается жидкостных коллекторов, работающих зимой — то даже не все заводские гелиосистемы могут работать при низких температурах. Всесезонные системы, это чаще всего устройства с вакуумными тепловыми трубками, с повышенным КПД, способные работать до температуры –50°С.

Заводские гелиоколлекторы часто укомплектовываются поворотным механизмом, автоматически подстраивающим угол наклона и направленность панели по сторонам света, в зависимости от расположения Солнца.

Эффективный солнечный водонагреватель тот, что полностью соответствует поставленным перед ним задачам. Для подогрева воды на 2-3 человек летом, можно обойтись обычным гелиоколлектором, изготовленным своими руками из подручных средств. Для отопления зимой, несмотря на первоначальные затраты, лучше установить заводскую гелиосистему.

Видеокурс по изготовлению панельного солнечного водонагревателя

Плюсы водонагревательной солнечной системы

Солнечные нагреватели обладают такими достоинствами:

  1. Относительно несложная конструкция.
  2. Уровень надежности довольно высокий.
  3. Эксплуатировать такую систему можно в течение года.
  4. Период использования составляет не один десяток лет.
  5. Введение в эксплуатацию такой системы способствует сокращению затрат электрической энергии, теплоносителей.
  6. Монтаж агрегата проводят без предварительного оформления разрешения. Установка занимает минимум времени и отличается простотой.
  7. Вес конструкции относительно небольшой.
  8. Автономный режим функционирования.

Недостатки

Перед тем как использовать солнечные водонагреватели для дома, изучаются и минусы:

  1. Сконструированное на заводе оборудование отличается повышенной стоимостью.
  2. Уровень КПД зависит от различных показателей: климатический район, время года, прочее.
  3. Град, мокрый снег пагубно влияет на состояние установки и ее работоспособность.
  4. Монтаж емкости, в которой аккумулируется тепло, занимает определенное время. На этот процесс требуются дополнительные расходы.

При всех недостатках популярность водонагревательной солнечной установки ее популярность возрастает. Ведь она считается экологически чистой.

1 Конструкция и принцип работы

Отопление дома с помощью преобразования солнечной энергии в электрическую используется, как правило, в качестве дополнительного источника тепла, а не основного. С другой стороны, если установить конструкцию большой мощности, а все приборы в доме переоборудовать под электричество, тогда можно обойтись только солнечным коллектором.

Но стоит помнить, что отопление с помощью солнечных коллекторов без дополнительных источников тепла возможно только в южных регионах. При этом панелей должно быть достаточно много. Их необходимо располагать таким образом, чтобы на них не падала тень (например, от деревьев). Размещать панели следует лицевой стороной в направлении, максимально освещаемом солнцем на протяжении всего дня.

Хоть сегодня существует много разновидностей таких устройств, принцип работы у всех одинаковый. Любая схема забирает солнечную энергию и передаёт её потребителю, представляя собой контур с последовательным расположением приборов. Комплектующими, производящими электроэнергию, являются солнечные батареи или коллекторы.

Коллектор состоит из трубок, которые последовательно соединены со входным и выходным отверстием. Также они могут располагаться в виде змеевика. Внутри трубок находится техническая вода или смесь воды и антифриза. Иногда они наполняются просто воздушным потоком. Циркуляция осуществляется благодаря физическим явлениям, таким как испарение, изменение агрегатного состояния, давление и плотность.

Как сделать солнечный водонагреватель

Если система будет эксплуатироваться только осенью и весной, то в качестве теплоносителя можно использовать воду. Но в зимнее время её необходимо заменить на смесь антифриза и воды. В классических конструкциях роль теплоносителя играет воздух, который движется по каналам. Их можно сделать из обычного профлиста.

Если коллектор необходимо устанавливать для обогрева небольшого здания, которое не подключено к автономной системе отопления частного дома или централизованным сетям, то подойдёт простая система с одним контуром и нагревательным элементом в её начале. Схема простая, но целесообразность её установки оспаривается, так как работать она будет только солнечным летом. Однако для её функционирования не потребуются циркуляционные насосы и дополнительные нагреватели.

При двух контурах всё гораздо сложнее, но количество дней, когда станет активно вырабатываться электроэнергия, увеличивается в несколько раз. При этом коллектор будет обрабатывать только один контур. Большая часть нагрузки возлагается на одно устройство, которое работает на электроэнергии или другом виде топлива.

Особенности использования солнечных коллекторов

Система отопления или горячего водоснабжение в доме постоянного проживания всегда находится под контролем, что позволяет использовать её с минимальным набором контрольных приборов. Всегда есть возможность вовремя отреагировать на изменения погоды или возникновение критических нарушений в её работе.

В условиях дачного дома нужно предусмотреть ряд блокировок от различных сбоёв, вплоть до полной безопасной остановки работы. Это предполагает использование дорогостоящей аппаратуры. Для дачного варианта также весьма полезной будет возможность установки дежурного режима, позволяющего поддерживать в помещениях минимальную необходимую температуру во время длительного отсутствия хозяев.

В замкнутых двухконтурных системах всегда сохраняется возможность использования нагретой воды из бойлера как для системы отопления, так и для бытовых нужд. Длительное отсутствие хозяев предполагает, что бытового расхода не будет, а автоматизация отопления — давно отработанная операция.

Использование солнечной энергии эффективно и целесообразно. Покупные водонагреватели могут стоить достаточно дорого, но их применение позволит сэкономить на электроэнергии. Кроме того, простую модель солнечного коллектора можно изготовить самостоятельно, из подручных материалов.

Схема работы нагревателя

Лучи, попадая на светопоглощающую или рефлекторную поверхность солнечного коллектора, передают энергию через термообменник жидкости, после чего она под влиянием конвективных сил начинает передвигаться по системе ГВС. В аккумулирующей емкости при проходе через змеевик происходит обратный процесс – энергоноситель отдает приобретенный нагрев жидкости в баке, благодаря качественному утеплению которого удается долго сохранять тепло до момента его использования.

Как сделать солнечный водонагреватель

Пошаговая технология монтажа своими руками

Перед сборкой устройства желательно произвести расчёт размера коллектора в зависимости от характера эксплуатации полученной горячей воды. При необходимости отапливать помещение или в случае большого расхода жидкости, вероятно, придется собрать не один, а несколько таких аппаратов.

После всех необходимых расчётов можно начинать изготовление солнечного коллектора шаг за шагом. Самой эффективной и удобной конструкцией считается модель, которую изобрел болгарский умелец Станислав Станилов.

1. Сперва из шалевки или других подручных материалов собирается корпус.

2. На его дно и стенки укрепляется термоизоляция, в качестве которой предпочтителен экструдированный пенополистирол или пенополиуретан, поскольку они обладают лучшими утепляющими свойствами при малой толщине.

3. Дно укрывается листом оцинкованного железа, окрашенным в черную краску с верхней стороны.

4. На его поверхности производится сборка радиатора теплообменника. Чем больше его площадь – тем эффективнее работа, однако между ребрами должно соблюдаться расстояние не менее 5 см.

5. Трубы окрашиваются в черный цвет.

6. Корпус накрывается стеклом, которое плотно садят на герметик, дабы исключить любую возможность утечки тепла.

7. Если солнечный водонагреватель (коллектор) своими силами собран из дерева, то все плоскости, подверженные воздействию солнца (кроме стекла) лучше покрыть светлой краской, чтобы исключить возгорание.

Следующий этап – сборка аккумулирующей емкости:

  • Вначале изготавливается короб для бочки по размерам. Надо помнить, что, заполняя ее водой, конструкция приобретет значительный вес, поэтому надо делать ее надежной.
  • Устанавливается емкость, после чего в пространство между ней и корпусом засыпается гранулированный утеплитель.
  • В середину аккумулятора монтируется поплавковый клапан.
  • Все элементы устанавливаются на свои места и соединяются.

Примерные расценки

Стоимость самодельного солнечного отопления для дома зависит от размера системы и материалов. Для примера возьмем бюджетную модель со стальными трубами теплообменника и габаритами 700 х 1400 мм.

Элемент коллектора Цена, рубли
Стекло, м2 850 — 1 500
Рама для остекления 550 — 1 000
ОСБ на дно короба 300 — 500
Доска 120х25 мм, м3 5 000-  5 500
Деревянный брусок 50 х 30 мм, м. пог 25
Оцинкованное железо, шт 210 — 500
Труба для радиатора 23 мм 1 800
Стальная полоса 20х2,5 мм длиной 3 м 31 200
Накладка уголок, шт 230 — 400
Муфта соединительная 3 700
Приёмная труба радиатора 100 мм 600
Крепежные хомуты 20
Теплоизоляция, упаковка 1 300
Бочка на 200-300 литров, шт 12 000

Советы и рекомендации

Разобравшись с видами и методом сборки солнечного коллектора, можно резюмировать следующее:

1. Это универсальные аппараты, которые могут использоваться как в отопительных системах, так и для ГВС. Кстати, технология изготовления солнечного водонагревающего коллектора для бассейна тоже не будет иметь серьезных отличий.

2. Конструкция солнечного прибора понятна на интуитивном уровне, при наличии определенных навыков выйдет сэкономить до 50 % от стоимости устройства в магазине.

3. Инструкция по сборке солнечного воздушного коллектора предусматривает принудительную вентиляцию теплоприемника, поэтому такая система является энергозависимой в отличие от приведенной выше.

4. Применяя дорогой материал теплообменника (медь, латунь), можно переплатить, но выиграть на термопроизводительности.

Что такое солнечный водонагреватель

Коллектор (водонагреватель) — это прибор, который собирает энергию солнечных лучей и превращает её в тепло. Солнце нагревает находящийся в коллекторе теплоноситель, который дальше используется для устройства горячего водоснабжения и отопления или выработки электроэнергии.

Современные солнечные водонагреватели могут быть сложными, но прибор для собственных нужд под силу изготовить самостоятельно любому владельцу частного дома. Главное — разобраться, для чего необходимо это устройство.

Три коллектора полностью обеспечивают потребности семьи в горячей воде и отоплении

Сфера использования гелиоустановок

В нашей стране словосочетание солнечный водонагреватель у многих всё ещё ассоциируется с чёрным баком на крыше будки летнего душа, но во всём мире эта технология успешно используется. Гелиоколлекторы распространены в южных регионах Европы. Жители частных домов в Италии, Испании и Греции по закону обязаны пользоваться солнечными водонагревателями. Не отстаёт от запада и Китай. Там солнечные водонагреватели устанавливают на крышах высоток и обеспечивают горячей водой все квартиры. В 2000 году в мире насчитывалось столько гелиоустановок, что собранные вместе они заняли бы более 71 млн м2. Почти 15 млн м2 из них были бы европейскими.

Солнечные вакуумные коллекторы почти полностью занимают крыши китайских новостроек

Применяются такие приборы для горячего водоснабжения бытовых помещений и промышленных зданий, отопления частных домов, административных построек, цехов. Наиболее востребованы они в пищевой и текстильной промышленности, поскольку именно в этой сфере есть множество производственных процессов с использованием горячей воды.

В частном секторе на каждого человека из Германии приходится 0,14 м2 площади солнечного коллектора, из Австрии — 0,45 м2, с Кипра — 0,8 м2, а из России — 0,0002 м2. Интенсивность солнечного освещения в России всего на 0,5 кВт*ч/м2 меньше, чем на юге Германии. Это значит, что низкая популярность солнечных коллекторов в северных регионах обусловлена не географическими причинами.

С обширной системой коллекторов можно подогревать даже воду для бассейна

Как из шлангов и труб смастерить солнечный нагреватель

Для солнечных теплообменников народные умельцы используют шланги для полива или гибкие трубы. Можно соорудить одну или несколько секций.

Как сделать солнечный водонагреватель
Мнение эксперта
Владислав Пономарев
Инженер-конструктор, изобретатель

Главное условие – плотно свернуть шланг спиралью в форму «улитки».

Если будут несколько секций, понадобится электронасос, но знатоки уверяют, что расходы на его приобретение окупятся довольно быстро.

Часть материалов для такого коллектора, возможно, уже есть в гараже. Основа – черный резиновый шланг диаметром 20-25 миллиметров. В зависимости от того, сколько «улиток» будет создано, столько и уйдет материала: 100 или 1000 метров. Подойдет и черная пластиковая труба.

Из шланга можно делать не только круглые улитки, но и придать овальную форму или уложить змеевидной. Заготовки обрабатывают антисептиком для дерева или антикоррозийным средством для металла. Для них создают короб из старой оконной рамы или другого подручного материала.

Крепление может быть и в виде связки из плотного шнура. Так же делают связку контура пластиковым хомутом.

Обзор рынка: производители и модели

Наибольшее развитие и распространение технология получила в южных странах, где поток энергии находится в постоянном доступе. Покупателей, которые решили приобрести и установить солнечные батареи для нагрева воды, цена нередко интересует даже больше, чем технические и эксплуатационные характеристики.

Как сделать солнечный водонагреватель

Рассмотрим наиболее известные фирмы, занимающиеся производством этого оборудования:

  • Sunrain Solar Energy Co., Ltd. Это китайская фирма, полностью изготавливающая водонагревательные системы на собственных предприятиях.
  • Buderus, Vaillant, Viessmann — три фирмы из Германии. Европейское оборудование славится своим качеством и возможностями, но немецкие установки являются эталоном среди всех альтернативных вариантов.
  • Ariston, Ferroli. Итальянские компании, обеспечивающие высокое качество и сравнительно низкие цены на отопительное оборудование.

Приобретая солнечные нагреватели воды, цена которых кажется весьма приемлемой, необходимо внимательно изучить паспорт и технические характеристики установки. Встречаются недобросовестные производители и продавцы, предлагающие поддельные устройства. Если есть сомнения, следует попросить сертификаты на оборудование. Если их не имеется в наличии, нужные устройства следует поискать в других магазинах.

Подготовительные мероприятия

Приняв решение об изготовлении солнечного коллектора своими руками, необходимо осуществить ряд обязательных мероприятий по его подготовке:

  • произвести предварительный расчёт по указанной выше методике для определения конструкции и физических размеров устройства;
  • выполнить эскизный проект коллектора и водопроводной системы утилизации тепла, на его основании составить материальную ведомость;
  • закупить материалы, крепёж и недостающий инструмент.

Чем более внимательно выполняется этот этап, тем меньше придётся бегать впоследствии за недостающим.

Как сделать солнечный водонагреватель

Солнечный водонагреватель своими руками можно изготовить из различных материалов

Типы солнечных коллекторов ↑

Относительно температуры, которую способны достигать солнечные коллекторы, они подразделяются на приборы:

Как сделать солнечный водонагреватель

Солнечная панель для обеспечения бытовых нужд в жилом доме

  • низких температур (эти солнечные коллекторы не способны давать энергию значительной мощности. Максимальная температура воды на выходе не более 50 градусов. Поэтому такие устройства используются чаще всего для нагрева воды для бассейна и в прочих случаях)
  • средних температур (эти солнечные коллекторы способны прогреть воду до 80 °С. Такая температура вполне подходит для отопления помещений)
  • высоких температур (такие солнечные коллекторы невозможно сделать самостоятельно. Чаще всего они используются на различных промышленных предприятиях, генерирующих электричество)

Интегрированные коллекторы подразделяются:

  • накопительные интегрированные коллекторы. В виду отсутствия насосов считаются намного экономичнее других вариантов. Способен нагреть воду и некоторое время поддерживать ее температуру. Представляют собой несколько заполненных водой емкостей, которые помещены в так называемый теплоизоляционный ящик с крышкой из стекла. Принцип работы прост – солнечные лучи, проходя через стекло, нагревают воду. Существенный минус подобного коллектора заключается в затруднительном использовании в зимний период – воду необходимо сливать из бака)
  • плоские коллекторы. Являются самым популярным вариантом для применения в быту: отопления помещений, нагрева воды для бассейна и прочих нужд. Представляют собой металлический ящик с находящейся внутри черной пластиной. Она поглощает солнечные лучи через хорошо пропускающую их стеклянную крышку. Тепловоспринимающая пластина при попадании на нее солнечных лучей легко вырабатывает тепло. Стекло в этом случае выступает теплоизоляцией, а стенки коллектора прокладывают теплоизолятором, дабы повысить КПД.

Плоские коллекторы в свою очередь делятся на жидкостные (главным теплоносителем является жидкость, поэтому зимой их использование является невозможным) и воздушные коллекторы (стоят дешевле своих жидкостных собратьев. Подходят для использования зимой, не подтекают. Зачастую применяются для сушки агропродуктов).

Как сделать солнечный водонагреватель

Назначение солнечного коллектора — преобразовывать солнечную энергию в тепловую и передавать ее теплоносителю.

Существует также коллекторы—концентраторы, которые отличаются своей концентрацией солнечных лучей. Такая способность обусловлена зеркальной поверхностью, направляющей солнечный свет на специальные поглотители. Основной минус подобных коллекторов — это отсутствие работы в облачные и пасмурные дни. Именно по этой причине и используются исключительно в южных странах.

Устройство и принцип действия плоского гелиоколлектора

Самодельный солнечный водонагреватель состоит из плоской деревянной рамы (короба) с глухой задней стенкой. На дне размещается главный элемент устройства — абсорбер. Чаще всего он изготавливается из металлического листа, присоединённого к трубчатому коллектору. От контакта пластины абсорбера с трубами теплообменника зависит эффективность передачи энергии, поэтому эти детали приваривают или припаивают непрерывным швом.

Сам жидкостной контур представляет собой массив из вертикально установленных трубок. В верхней и нижней части они присоединяются к горизонтальным трубам увеличенного диаметра, которые предназначаются для подачи и отбора теплоносителя. Входное и выходное отверстие для жидкости располагают диагонально — за счёт этого обеспечивается полный отъём тепла от элементов теплообменника. В качестве теплоносителя используется антифриз для систем отопления или другие незамерзающие растворы.

Абсорбер покрывается светопоглощающей краской, сверху кладут стекло, а короб защищают слоем теплоизоляции. Для упрощения задачи площадь остекления делят на части, а чтобы увеличить производительность, применяют стеклопакеты. Закрытая конструкция создаёт в гелиоколлекторе эффект термоса и одновременно предотвращает потери тепла из-за ветра, дождя и других внешних факторов.

Солнечный водонагреватель работает так:

  1. Нагретая в гелиоколлекторе незамерзающая жидкость поднимается по трубкам и через ветку отбора теплоносителя попадает в теплоаккумулирующую ёмкость.
  2. Перемещаясь по теплообменнику, установленному внутри бака-аккумулятора, антифриз отдаёт тепло воде.
  3. Охлаждённая рабочая жидкость поступает в нижнюю часть контура солнечного водонагревателя.
  4. Нагретая в баке вода поднимается и отбирается для нужд горячего водоснабжения. Пополнение жидкости в теплоаккумулирующей ёмкости происходит за счёт водопровода, подключённого к нижней части. Если же гелиоколлектор работает как нагреватель системы отопления, то для кругообращения воды в замкнутом вторичном контуре применяют циркуляционный насос.

Постоянное движение теплоносителя и наличие теплового аккумулятора позволяет накопить энергию за то время, пока светит солнце, и постепенно расходовать её даже тогда, когда светило скрывается за горизонтом.

Как сделать солнечный водонагреватель

Схема подключения солнечного коллектора к накопительной ёмкости не так сложна

Из радиатора холодильника

В сети есть описание самодельного гелиоколлектора с радиатором холодильника. Процесс изготовления в целом описан нами выше, напомним кратко основные моменты:

  1. Во внутреннею поверхность плотно закрытого утепленного короба можно ставить отражающий материал (фольгу), но тут он закрепляется на черном резиновом коврике. Это также эффективный вариант, так как темный цвет лучше притягивает лучи, аккумулирует тепло.
  2. Внутрь корпуса помещаем змеевик, накрываем стеклом (можно использовать шурупы как упоры), размещаем так, чтобы лучи падали под прямым углом.
  3. Подключаем ПП трубами ввод для холодной и выход к баку душа для теплой воды. А также подводка может быть самой элементарной — из гибких, резиновых шлангов.
  4. Бак душа — любая подходящая емкость.

Преимущества и недостатки пассивных и активных типов

Солнечные водонагреватели с самотечным передвижением теплоносителя называют пассивными. При выборе такого варианта следует учитывать проблему его размещения. Движение воды здесь происходит благодаря разнице плотности холодного и нагретого теплоносителя. Поэтому такая система должна предусматривать наличие накопительного бака и продуманную систему трубопровода. Такие гелиосистемы имеют низкую скорость накопления нагретой жидкости и это их основной недостаток. Но все плюсы от других гелиосистем в них присутствуют. Это низкое энергопотребление, отсутствие вредных испарений и выделений, экономическая целесообразность. Поэтому солнечные водонагреватели в случае применения элементов активизации потока жидкости становятся практически незаменимыми. Однако для этого требуются дополнительные источники энергии, их питающие, поэтому энергетически независимыми они не являются, в отличие от самотечных пассивных моделей.

Как сделать солнечный водонагреватель

Порядок действий

Давайте рассмотрим, как сделать простой коллектор своими руками.

Подготовка

Для начала проведите замеры и определите, какую площадь вы можете отвести под устройство. Если крыша сделана из поликарбоната, стекла или подобных относительно непрочных материалов, коллектор не стоит делать слишком большим.

Весьма удобна конструкция, выполненная из двух пластин примерно 2,1х1 м. Один лист непосредственно нагревает жидкость, второй играет роль защитного покрытия. Поликарбонат должен быть только сотовым, желательно черным.

Рекомендованная толщина листа – 4 мм. Суммарная площадь сечения каналов при этом получается 35 см² на погонный метр, что примерно равно сечению трубы 6–7 см диаметром. Таким образом, 1 м² листа будет вмещать до 4 л воды. Лист толщиной 10 мм поместит до 10 л на 1 м².

Помимо поликарбоната, потребуются такие материалы:

  • две канализационные трубы ПВХ длиной 2 м и диаметром 32 мм;
  • 2 заглушки для труб;
  • 2 гибких шланга с резьбовым соединением;
  • 2 полипропиленовых уголка-фиттинга с металлической резьбой;
  • лист пенопласта для утепления;
  • оцинкованные профили из гипсокартона и поперечные рейки для рамы;
  • силиконовый герметик.

Полипропиленовые уголки должны плотно входить в трубы, поэтому их лучше приобретать вместе.

Ширина профилей должна соответствовать суммарной толщине листов поликарбоната и пенопласта.

Также вам потребуется устройство для разрезания труб – болгарка или дрель с насадкой в виде пилы.

Если вам не удалось приобрести черные листы, потребуется соответствующая краска. Поликарбонат можно окрашивать нитроэмалью, акриловыми красками на основе воды или аэрозолями для пластика.

Сборка каркаса

Сборку коллектора проводят следующим образом:

Зажмите трубы струбцинами и сделайте на них разрезы, соответствующие длине будущего коллектора. Не задевайте края: начало и конец трубы должны оставаться целыми для подключения к системе.
Обработайте наждаком те участки поликарбоната, которые будут контактировать с трубой, – герметик лучше держится за шероховатую поверхность.
Вложите края листа в разрезы. Ячейки должны располагаться перпендикулярно трубе, чтобы в них заходила вода. Если пропил оказался слишком тесным, расширьте его. Также можно канцелярским ножом довести разрез до края трубы, после чего, двигаясь сбоку, постепенно загнать лист.
Загляните в трубу. Поликарбонат должен заходить внутрь не более чем на ¼ диаметра, иначе это ухудшит циркуляцию воды. По необходимости откорректируйте положение листа.
Обезжирьте место стыка и загерметизируйте его. Чтобы коллектор не протек, пройдите по разрезу 3–4 раза: в первый раз постарайтесь загнать герметик внутрь стыка, затем сформируйте наружный шов

Особое внимание уделите торцам. Новый слой герметика наносите после высыхания предыдущего. Если вы разрезали трубу до края, не забудьте тщательно обработать этот участок.
Если вы приобрели прозрачный поликарбонат, покрасьте его черной краской и оставьте на просушку.
Вложите в края труб уголки с резьбой и загерметизируйте место стыка

Противоположные края закройте заглушками.
При помощи шлангов и фитингов подключите коллектор к полному баку с водой. Тщательно проверьте все швы. Обнаруженные протечки загерметизируйте.
Сделайте из профилей раму с поперечными рейками. Уложите внутрь пенопласт и закрепите его шурупами. На него поместите коллектор. Вырежьте в профиле отверстия для шлангов и подключите их к уголкам. Закройте конструкцию защитным листом. Его прикрепляют к раме уголками и саморезами.
Подключите коллектор к накопительному баку для горячей воды и насосу для холодной.

Если вы разрезали трубу до края, не забудьте тщательно обработать этот участок.
Если вы приобрели прозрачный поликарбонат, покрасьте его черной краской и оставьте на просушку.
Вложите в края труб уголки с резьбой и загерметизируйте место стыка. Противоположные края закройте заглушками.
При помощи шлангов и фитингов подключите коллектор к полному баку с водой. Тщательно проверьте все швы. Обнаруженные протечки загерметизируйте.
Сделайте из профилей раму с поперечными рейками. Уложите внутрь пенопласт и закрепите его шурупами. На него поместите коллектор. Вырежьте в профиле отверстия для шлангов и подключите их к уголкам. Закройте конструкцию защитным листом. Его прикрепляют к раме уголками и саморезами.
Подключите коллектор к накопительному баку для горячей воды и насосу для холодной.

Хотя использовать такой коллектор можно только летом, он все равно значительно сократит расходы на обогрев воды.

Вариант с двумя бочками

Что потребуется для гелиоколлектора (в данном примере площадь 1 кв. м):

  • гофрированная «пятнадцатая» труба;
  • вода будет поступать в цистерну на 160 л с утеплением пенофолом в 1 см.

Перепад между точкой забора и входа в коллектор — 2 м.

Точка сброса воды перенесена из верхней на нижнюю треть бака. Так теплый и холодный слой лучше перемешиваются. Достигается +45… +50° в солнечные дни, в пасмурные — +35° C.

Две бочки по 160 л обвязываются полипропиленовыми трубами — с ними легче работать, чем с металлопластиковыми. Система работает на термосифонном принципе, конвекции: горячая жидкость идет вверх, холодная вниз. Насос, соответственно топливо или электричество, не требуется, циркуляция происходит сама собой.

Сооружают раму из трубы для гелиоколлектора, наклон 45°, ориентация — строго на юг. Делают подставки для бочек.

Бочку для горячей воды можно оснастить ТЭНом, чтобы не остаться без воды в пасмурные дни. На дне этой емкости 3 выхода: 2 для магистрали от солнечного коллектора (теплую воду закачивает в бак, холодная возвращается в него). Третий вывод — для смесителя душа. Трубы, дополнительно утепленные, соединены американками, то есть их можно разъединить при потребности, не повредив элементы, простым откручиванием. А также так удобнее собирать систему прямо на месте.

От баков к смесителю проложены обычные садовые шланги, утепленные вспененным полиэтиленом, они зафиксированные на штуцерах обычными хомутами. Перед смесителем эти шланги объединяются: ставят шунт с шаровым краном. Этот элемент — для комфорта: если закончится теплая вода, на шунте можно открыть вентиль и уровень жидкости в цистернах выравнивается, а при ее подаче обе бочки заполняются одинаково, отпадает потребность в раздельном наполнении.

Кран после наполнения баков перекрывается. Дальше система функционирует так: холодная жидкость поступает в коллектор через его нижний патрубок, расширяется при нагреве в нем, поднимается и посредством верхнего патрубка идет к накопительной цистерне, а оттуда в душ

Важно, чтобы бочки были расположены на 0.5–1.5 м выше коллектора. Надо организовать забор воды из теплых верхних слоев, для чего заборный гофрированный шланг (можно взять от стиральной машины) снабжают поплавком из пенопласта

Для мониторинга количества жидкости в бак для теплой воды (теплоаккумулятор) врезается прозрачная трубка с черным поплавком. Цистерны утепляют пенофолом — 2 слоя по 5 мм. Теплую емкость накрыли кругом из ЭППС толщиной в 5 см.

Указанное выше утепление не особо эффективное, его можно применить на период подготовки более основательной отделки, состоящей из минваты 100 мм, пенопласта 5 см. Данный элемент чрезвычайно важен: бочка будет работать по принципу термоса, за сутки охладится всего на несколько градусов, что даст возможность использовать теплую жидкость ночью.

Как функционирует система: пример из реального опыта

Описанная выше система солнечного коллектора с душем отлично показала себя даже не в особо теплом, сравнительно с Югом, климате Подмосковья. С вечера баки наполняются 120–130 литрами. Солнце начинает нагревать их и гелиоколлектор в 8:30 или раньше. В нашем случае до этого времени падала тень от дома. К 18:00 лучи начинают ложиться по касательной – КПД снижается.

Итог: 120 л, заливаемых из колодца с t° +8 при t° воздуха в +22…+24, к 15:00 прогреваются до +45° C. К 17:00 — до +52° C. В облачные дни при t° среды 18–20° C достигается +35° C. Нагрева вполне хватает для хорошо теплого душа. Надо учесть, что утепление можно улучшить. За 5 мес. экономия на счете за электроэнергию достигает 3500 руб.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Как сделать солнечный водонагреватель
Светодиодный куб 8x8x8 своими руками
Механический 3D куб своими руками