Водонагреватель от солнца своими руками: Самодельный солнечный коллектор для нагрева воды: фото изготовления — magazinakb.ru

Содержание

Сделать солнечный водонагреватель своими руками

На чтение 10 мин Просмотров 1.4к.

Пока энергоресурсы стремительно дорожают, солнце греет землю каждый день и совершенно бесплатно. Простой расчёт показывает, что при месячном расходе воды для мытья 100 литров на одного человека, то на её подогрев нужно затратить около 90 кВт*час в месяц или 1080 кВт*час за год.

При этом летним днём в Киеве при ясной погоде на площадку площадью 1 м2 солнце за час посылает 1 кВт*час энергии или в среднем 8 кВт*час за день. Очевидно, что если суметь использовать хотя бы часть этой бесплатной солнечной энергии для горячего водоснабжения, то можно получить значительную экономию.

Горячая вода с помощью нагревательного бака

Самой простой системой для солнечного водоснабжения дома является нагревательный бак. Это просто ёмкость для воды, которая греется днём солнечными лучами. Тем не менее, такой простейший солнечный нагреватель очень эффективен для снабжения тёплой водой в летнее время и получил широкое применение для так называемого «летнего душа».

Карта солнечной радиации для Украины

Если нагревательный бак укомплектовать резервуаром для хранения теплой воды, то можно получить ещё более эффективную солнечную нагревательную установку, которая будет снабжать Вас тёплой водой летом и окупится за пару сезонов. Рассмотрим такой солнечный водонагреватель подробнее.

Самой важной частью солнечной системы, конечно, является сам нагревательный бак. Это может быть любая емкость для воды, например, стальной куб, бочка или несколько труб большого диаметра.

Лучше всего использовать для этой цели специальный бак для летнего душа из полиэтилена объёмом 200-300 литров. Такой бак имеет рациональную для нагрева плоскую форму, не ржавеет, окрашен в чёрный цвет для лучшего теплопоглощения и ввиду небольшого веса легко монтируется на крышу.

Если такой бак просто положить под прямые солнечные лучи, то в жаркий солнечный день вода в нём нагревается к концу дня до 40-45 ºС, чего вполне достаточно для бытовых нужд. Но если теплую воду не израсходовать вечером, то за ночь, к утру она остынет. Таким образом, тёплую воду невозможно использовать круглосуточно. Очевидно, для устранения этого недостатка нужно «остановить» потери тепла от нагретой воды. Это можно сделать либо утеплением нагревательного бака в конце дня, либо сливом тёплой воды в утеплённую ёмкость.

Учитывая, что большинство частных домашних хозяйств используют газовые и электрические бойлеры, то выгодно использовать их для хранения тёплой воды из нагревательного бака. Так же в отличие от утепления нагревательного бака, процесс слива менее трудоёмкий, не нужно подниматься к месту установки бака. Более того, поскольку в пасмурный день вода в нагревательном баке нагревается лишь до 25-30 ºС, её в любом случае придётся догревать.

На рисунке изображена схема работы простейшей системы для подогрева воды солнцем, которую можно собрать своими руками. Водонагревательная система состоит из нагревательного бака, бойлера, а так же водопровода с тремя кранами. Сначала закрывается кран (3), кран (1) и (2) открыты. Вода из напорного водопровода (синий цвет) подаётся в нагревательный бак. После наполнения бака, напорный водопровод закрывается краном (1). В конце дня, когда вода в нагревательном баке нагреется и её нужно будет слить в бойлер, для этого открывается кран (3). Если же нагревательный бак не нужно использовать, то можно просто закрыть кран (2) и бойлер используется в обычном режиме.

Степень наполнения бака удобно контролировать датчиком уровня воды, который можно закрепить на крышке бака. Для водопровода хорошо подойдут металлопластиковые или полипропиленовые трубы для холодной воды (поскольку в системе низкое давление).

Такой способ подогрева воды чрезвычайно прост, но у него есть два серьёзных недостатка:

– необходимо ежедневно наполнять и сливать нагревательный бак;

– получить подогретую воду можно только при тёплой погоде, при температуре воздуха выше +20 ºС.

Пассивный солнечный водонагреватель

Чтобы подогревать воду солнечным теплом не только в теплую погоду, но и в более прохладное межсезонье (март, апрель, сентябрь, октябрь), нагревательный бак не может быть использован из-за слишком высоких теплопотерь. Для этого его придётся заменить более эффективным солнечным коллектором. В интернете можно найти немало описаний эффективных активных солнечных систем, требующие использования автоматики. Но рассмотрим максимально простую и удобную пассивную систему солнечного водонагревателя, то есть такую, которая работает сама по себе без использования насоса.

Прежде всего, нужно сделать солнечный коллектор. Если проанализировать множество известных конструкций солнечных коллекторов, то можно прийти к выводу, что определяющим фактором для надёжности, стоимости и простоты сборки солнечного коллектора является материал его теплообменника. Самыми надёжными считаются металлические трубы, например, тонкостенные медные или стальные, но они стоят дорого, а их сборка трудоёмка. К тому же теплообменник с металлическими трубами обладает значительным весом, что требует прочного короба и усложняет установку.

Солнечный водонагреватель своими руками | Самоделки своими руками

Самодельный солнечный водонагреватель для проточной воды сделанный из шланга: фото изготовления своими руками простого солнечного коллектора.

Хочу рассказать вам про свой обогреватель воды на солнечной энергии. Думаю, про солнечный коллектор слышали все, но почему то мало кто это делал. Конечно проще включить в розетку и нагреть, потом денежку тете в сберкассе заплатить — тут все просто и ясно, не надо голову ломать. Но мы легких путей не ищем.

Читал я про эту конструкцию давно, но все как то руки не доходили. Пока не попался мне на чердаке пластиковый шланг. Чем черт не шутит, дай ка сделаю пробную модель.
На рисунке показана схема солнечного водонагревателя.

Использовал вот такой шланг.

Сделал раму.

Задняя стенка.

Паз под стекло обшил оконным уплотнителем.

Во внутрь положил окрашенный в чёрный цвет, лист металла.

Уложил шланг внутрь, концы шланга вывел наружу.

Сверху ложится стекло, пришивается штапиками.

Теперь собственно о ошибках.

Так как эффект основан на рециркуляции воды без посторонней помощи, скатка не подходит сюда. Ток воды есть, но очень маленький и практически бесполезный.

Я использовал кран — вентиль, а надо было шаровый кран. Вентиль подходит для напорных систем, в моем случае он также не способствовал самотеку воды. Заменил.

Как видно на фото ниже шланг уже расположен петлями. Из-за этого в некоторых местах собирается воздух — либо когда вода расходуется до конца, либо от того, что на сильном солнце вода закипает. Решил это заправкой «наоборот». При заливке бака перекрываю вентиль на входе в бак, вода идет в обратку через нагреватель и выгоняет воздух.

Окончательный вид солнечного водонагревателя.

Впоследствии утеплил минеральной ватой бак и выходной патрубок нагревателя. Все стыки первоначально уплотнял алюминиевым скотчем. Позже отодрал его и заделал герметиком.

1. Давно думаю такую конструкцию использовать для нагрева воды в доме, но для начала надо было сделать пробную модель. На все про все ушло 130 грн. 100 — на стекло, 30 на вентиль. Все остальное собрано по углам гаража и чердака.

2. Бак у меня большой, расположен между двумя большими деревьями, солнце греет его не целый день, а только в обед и совсем немного косыми лучами вечером — вода греется слабо.

Теперь даже когда на лице прохладно вода в душе горячее чем у некоторых в кранах, а за счет утепления бака тепло держится оооочень долго.

Думаю как все у нас наладится замахнусь на стационарную систему.
Кому не нравится — сделайте лучше, кому нравится — дельные советы приветствуются. Повторюсь, что модель пробная, на эталон не претендует.

Как изготовить солнечный водонагреватель своими руками

Постоянный рост цен на энергоносители заставляет многих людей прибегать к использованию альтернативных, возобновляемых ресурсов природы. Для чего прибегают к установке тепловых насосов, солнечных коллекторов, ветроэлектрогенераторов. Некоторые потребители внедряют для частного использования самодельные греющие устройства, способные обеспечивать бесплатной тепловой энергией различные строительные объекты.

Именно поэтому методика как сделать солнечный водонагреватель своими руками в последнее время становится востребованной для большого числа потребителей. Рассмотрим более детально особенности самостоятельного сооружения солнечных водонагревателей различных типов.

Солнечный нагреватель накопительного типа

Наиболее распространенным вариантом самодельного солнечного водонагревателя считается устройство накопительного типа. Его особенность состоит в том, что вода, наполняется в специальный резервуар, расположенный на некотором возвышении (обычно крыша строения), а затем в течение дня жидкость разогревается до температуры + 40…+45°С и может использоваться для бытовых потребностей.

Причем к месту назначения разогретая жидкость может направляться самотеком, за счет естественного перепада высоты. Солнечные нагреватели накопительного типа получили наибольшее распространение для обустройства летнего душа, однако при определенных доработках, они вполне могут использоваться для работоспособности систем ГВС.

Рассмотрим детальную методику сооружения солнечного нагревателя накопительного типа.

Во-первых, необходимо предусмотреть конструкцию для закрепления емкости. Безусловно, она должна быть выполнена из прочных материалов, и предусматривать наличие существенных нагрузок (зависит от объема резервуара). В качестве элементов для производства креплений могут применяться металлические уголки, трубы, швеллера.

Во-вторых, следует произвести подготовку рабочего резервуара к непосредственному монтажу. Сразу же следует отметить, что в качестве такой емкости может выступать любое изделие, будь то бочка, сваренный бак, специализированный пластиковый резервуар. В качестве подготовки следует выполнить следующий перечень работ:

Произвести сверление днища емкости;
Установить выходной патрубок;
На патрубок навинтить запорный кран;
Покрыть внешние и внутренние поверхности емкости красящим составом, устойчивым к воздействию высоких температур и влажности. Для более качественного прогрева жидкости, внешнюю поверхность бака желательно окрашивать в темные тона;

В дальнейшем, подготовленное изделие монтируется в заданном положении и надежно фиксируется.

В принципе обеспечив возможность наполнения воды, и снабдив резервуар крышкой (препятствующей попаданию мусора) работа над таким солнечным нагревателем может быть завершена. Если же планируется интегрировать устройство в действующую систему водоснабжения, потребуется выполнить дополнительные мероприятия. А именно, с помощью трубопроводов (рекомендуется использовать изделия на основе металлопластика) обеспечить подвод холодной воды к емкости и сделать ответвление в аккумулирующей емкости системы ГВС.

Причем все соединения должны производиться с применением запирающих кранов. То есть работа такой системы может быть возможной лишь при непосредственном участии человека, когда для наполнения нагревательного бака потребуется перекрытие отвода к аккумулирующей емкости, а для использования воды, напротив – перекрытие подводящей магистрали и открытие вентиля к накопителю.

Для индикации уровня воды в таких системах могут использоваться специализированные устройства поплавкового типа или датчики уровня.

Сделанный указанным образом солнечный водонагреватель своими руками позволит снабжать теплой водой жилище в необходимом объеме при наличии требуемого солнечного излучения. Тогда как в холодный период года его применение будет нецелесообразным.

Солнечный нагреватель проточного типа

В ситуации, когда требуется получать тепловую энергию для подогрева воды не только летом, но и в переходные периоды, успешно может применяться устройство проточного нагрева, представляющее собой установку солнечного коллектора.

Принцип его работы заключается в том, что жидкость, пропускаемая через систему трубопроводов, подвергающихся тепловому воздействию разогревается, и направляется к системе ГВС. Конечно, в фабричных солнечных коллекторах применяются дорогостоящие материалы и комплектующие, что значительно повышает цену всей установки. Тогда как при самостоятельном сооружении такого нагревателя могут применяться самые обычные материалы.

Так, в качестве теплообменника солнечного водонагревателя своими руками вполне успешно может использоваться обыкновенный резиновый шланг, а теплоизолятором могут выступать листы пенопласта.

Методика изготовления солнечного коллектора указанного типа состоит в том, что садовый шланг скручивается в форме однослойной бухты и надежно фиксируется к основанию – деревянному коробу. Причем для снижения теплопотерь, предварительно днище короба оснащается листами пенопласта. В дальнейшем верхняя плоскость короба укрывается стеклом, которое должно надежно фиксироваться в заданном положении.

После, такой коллектор устанавливается на кровле или любом возвышении, подверженному влиянию солнечных лучей и соединяется с имеющимися инженерными коммуникациями. Причем деревья, забор, ограждения не должны препятствовать попаданию ультрафиолета на основание коллектора.

Оптимальный угол наклона устройства для поглощения солнечного излучения должен равняться 35º летом и 40º в межсезонье.

Особенности обустройства солнечного коллектора своими руками

Для того, чтобы получить наиболее оптимальный солнечный водонагреватель следует соблюдать определенные рекомендации. Во-первых, обеспечивать свободный зазор между шлангом и стеклом как минимум 10 – 12 мм. Во-вторых, применять шланги темного цвета, изготовленные из резины или ПВХ с армированием. Причем допустимый диаметр такого изделия не должен быть меньше 19 мм, а толщина стенки – меньше 2.5 мм.

Отдельное слово следует сказать и о длине шланги. Так для расчёта требуемой производительности солнечного коллектора следует принимать во внимание, что в ясную погоду один метр шланга ( Dнар= 25 мм) позволяет получать 3,5 литра горячей воды (до +45 ºС). Конечно же при окружающей температуре воздуха +5 ºС…+8 ºС, производительность такой системы значительно сокращается, но тем не менее может приносить свои плоды. Причем в данной компоновке исключается возможность размораживания устройств.

Солнечные водонагреватели, сделанные своими руками, позволят существенно улучшить энергоэффективность сооружения и поднять общий уровень его комфорта.

Читать еще:

Установка кондиционера своими руками

Техническое обслуживание кондиционеров

Советы по хозяйству домашнему мастеру

Как паять пластиковые трубы

Тематическое видео о том как изготовить солнечный водонагреватель самостоятельно {youtube}bHVhOoScrug{/youtube}

Если Вам понравился материал буду благодарен, если порекомендуете его друзьям или оставите полезный комментарий.

{jcomments on}

Солнечный водонагреватель своими руками

Солнечный бойлер собственными руками

Поделиться в соц. сетях:

Солнце — это мощный и безграничный источник всей энергии тепла для нашей планеты. Учитывая то, что солнечная тепловая энергия достается нам совсем бесплатно, появилась идея пользоваться ею во благо человека. К несчастью, устройства, преобразующие излучение солнца в тепло, довольно затратные, благодаря этому мало у кого имеется возможность их приобрести. Но все таки, при вашем желании выполнить солнечный бойлер собственными руками способен совершенно каждый. В данной заметке мы вам расскажем, как сделать данное устройство дома, и также раскроем все нюансы и тонкости, которые связаны с этим процессом.

Как устроен солнечный бойлер?

Прежде чем приступать к процессу изготовления солнечного водогрея, необходимо знать его базисную комплектацию. Большинство простых моделей состоят из этих элементов:

Коллектор. Это — важные детали, которые из себя представляют сеть шлангов или трубок.

Главное! Из-за того, что диаметр трубок маленькой, вода которая в них есть, успевает полностью прогрется.

Создающее напор оборудование. Очень часто под эти цели применяется насос. В большинстве моделей вообще применяется конвекционное натуральное движение либо же сила гравитации, при этом, обходясь подобным образом, без насоса.
Элементы трубопровода. Их кол-во и наличие всецело во власти от подобранной вами модели.
Бачок, если имеется конструкцией.

Главное! Для увеличения эффективности всего устройства очень часто профессионалы применяют следующие приемы:

Коллектор наклоняют под угол.

Типы солнечных водогреев

В зависимости от водного напора, солнечные водогрееи можно поделить на:

Неактивные. В пассивных приборах вода льется исключительно под воздействием гравитационной силы, либо же двигается за счёт конвекции. В основном, напор в данном случае маленькой. Подобного рода устройства выполняются быстро, да и бюджет израсходованный на них, невысокий. Исходя из этого — отдача от таких водогреев также хочет быть лучшей.
Оживленные. Оживленные солнечные водогрееи оборудованы насосом, контролерами и клапанами. Они бывают как с открытым, так и закрытым контуром.

Кроме перечисленных выше параметров, при изготовлении солнечного водогрея собственными руками, построения схем и чертежей нужно выделить еще большое внимание ключевому показателю, по которому и происходит классификация этих устройств. Они могут быть накопительного или проточного типа.

Водогрееи накопительного типа

В данном случае, солнце нагревает воду, которая расположена в специализированном резервуаре, а после нагрева до нужной температуры покупатель получает тут же большой водный объем. Самый обычный пример подобного водогрея — бачок, который поставлен над летним душем.

Емкость его может быть свободная, а стены с наружной стороны красятся в черный цвет. Внизу выполняется отверстие с насадкой в виде разбрызгивателя для душа.

Главное! Взамен бочки из пластика можно применять контейнер или сваренный железный куб.

Проточного типа

Сущность подобного водогрея состоит в том, что вода спускается по системе длинных шлангов или трубочек, проходя по которой она успевает нагреться. Для самостоятельного изготовления подобных устройств можно применять очень простые и подручные материалы, к примеру, рулонный кровельный материал, пенополистирол или использованные бутылки из платика.

Как выполнить солнечный бойлер дома?

Рекомендуем для вас детальную инструкцию по изготовлению солнечного электрического водонагревателя собственными руками. Процесс очень сложный, однако результат стоит того.

Для начала вам нужно приготовить необходимые для работы инструменты и материалы. Вам потребуются:

Стекло толщиной 3-4 миллиметра;
Рейки древесины 20х30 миллиметров;

Главное! Рекомендуется посмотреть на то, что рейки древесины обязаны быть уже с подобранной четвертью для построения рамы.

Брус размерами 50х50 миллиметров;
Доски у которых толщина 20 миллиметров и шириной 150;
Полоса жести или крепеж для труб;
Лист OSB или фанера толщиной 10 миллиметров;
Уголки из металла;
Мебельные петли;
Полоса жести или крепеж для труб;
Теплоизолятор с металлизированным покрытием;
Лист оцинкованной жести;
Минвата;
Железные и медные трубы у которых диаметр 10-15 миллиметров и 50 миллиметров.

Главное! Вы можете применить также и пластиковые трубы у которых диаметр 20-25 миллиметров.

Соединительные хомуты и муфты;
Герметик;
Черная краска;
Уплотнитель из резины для окон и дверей;
Аквамаркеры;
Бочка из пластика или железный бачок объемом 200-250 литров.

Как только все что необходимо для работы было подготовлено, приступаем конкретно к изготовлению солнечного водогрея. Сам процесс поделен на 4-ре этапа, дальше про которые мы будем говорить более детально.

Этап 1. Изготовление короба

В начале всего процесса необходимо выполнить корпус для грядущего водогрея. Это необходимо делать, если исходить из этой очередности действий:

Из приготовленных досок соберите короб необходимого вам размера.
Днище корпуса зашейте фанерным листом или OSB.

Главное! Для более хорошей фиксации днище корпуса нужно заранее намазать герметиком из силикона.

По завершении сборки короба все стыки и щели загерметизируйте.
Внутреннюю часть корпуса оклейте теплоотражателем. Подобным образом вы избежите теплопотери.
Обложите все поверхности слоем мин. ваты.
Готовый утеплительный слой закройте поверху жестяными листами и все щели Обработайте герметиком.
Поверхность внутри корпуса Обработайте черной краской.
Установите раму для остекления из древесных рамок. Для этого планки порежьте нужными вам размерами и соедините их, применяя уголки из металла под эти цели.
С двух сторон рамы установите стекло, заранее отделав одну четвертую планок уплотнительным материалом жидкой консистенции.
Закрепите раму к основе корпуса при помощи петель для мебели.
На торцы корпуса приклейте полосы уплотнителя из резины.
Загрунтуйте и нужно покрасить все внешние поверхности корпуса водогрея.

Теперь можно сказать все, сборка корпуса закончена. Сейчас смело можно переходить ко второму этапу.

Этап 2. Изготовление отопительного прибора

Выполнить отопительный прибор для солнечного водогрея можно, выполняя следующий ход действий:

Подготовьте два отрезка трубы у которых диаметр 20-25 миллиметров и необходимой вам длины.
В трубе большим диаметром просверлите отверстия с расстоянием около 10 сантиметров один от одного.
Вставьте отрезки раньше подготовленных труб в отверстия поэтому, чтобы с другой стороны торцы выходили на 5 миллиметров.
Заварите или запаяйте соединения.
Диагонально к торцам труб диаметром 50 миллиметров приварите резьбовые изгибы для внешних подключений. Другие торцы необходимо заглушить.
Окрасьте отопительный прибор черной термостойкой краской несколькими слоями.

Главное! Рекомендуется посмотреть на то, что для производства отопительного прибора имеет смысл применять трубы из меди, так как они обладают большой проводимостью тепла. Их минус заключается лишь в трудности процесса установки. Также под эти цели можно применять и трубы ПП, которые спаяны особенным способом.

Этап 3. Процесс установки коллектора

Конкретно перед монтажом отопительного прибора в короб сначала необходимо наметить места в его стенках, сквозь которые и будут проходить расширители для подключения труб подачи и отбора воды. После чего:

По этим меткам сверлят отверстия необходимого диаметра.
Дальше устанавливают отопительный прибор в корпус очень плотно к днищу и фиксируют его вдоль по всей длине любого элемента. Это необходимо делать в 4-5 местах при помощи полосок жести или иного который предназначен для этих целей крепежа.
Сейчас корпус коллектора накрывают рамой и жестко фиксируют саморезами или уголками.
Дальше все щели покрываются герметиком.

Главное! Солнечный коллектор необходимо ставить с возможностью наклона 45 градусов к вертикали с солнечной стороны.

Финишный этап. Обустройство и подключение солнечного водогрея:

В емкость, которую вы готовитесь применять в качестве теплоаккумулятора, врежьте резьбовые расширители. Одну точку необходимо выполнить внизу емкости для подачи холодной воды, а вторую — устроить сверху для нагретой жидкости.
После — емкость следует утеплить, применяя под эти цели минеральную или базальтовую вату, и также другой материал для теплоизоляции.

Главное! Для того, чтобы делать тепловую изоляцию бачка было более комфортно, его лучше покласть в ящик нужного размера.

На 0,5-0,8 метров выше бачка устанавливается аквакамера в наборе с поплавковым клапаном для того, чтобы регулярно создавалось постоянное маленькое системное давление. Также, для монтажа напорного трубопровода от водомерного узла до аквакамеры необходимо применять половину одной трубы.
После полного наполнения емкости из дренажного отверстия аквакамеры будет литься вода. Дальше можно включить водо подачу из водомерного узла и наполнить бачок.

Теперь можно сказать все, ваш солнечный бойлер готов!

Главное! Установка бачка на высоте обеспечит прекрасное давление горячей воды.

Самодельные солнечные водогрееи

Если вам получалось побывать в южных государствах, то, наверное, вы часто видели стоящие на крышах домов конструкции. Экскурсоводы объясняли, что это фотоэлектрические панели чтобы нагреть воду и теплоснабжения дома. Как и за границей, так и у нас прогрессивное население выступает за экологически чистые источники энергии. Бойлер, который работает от энергии солнца – одно из подобных удачливых изобретений, которое способен полностью работать даже в зимнее время года.

Как действует энергия солнца в приборе

Солнце – это высокомощный и, что основное, безграничный энергетический источник тепла. За его применение наличных средств никто не берет, а поэтому необходимо задуматься, как пустить подобное хорошее качество себе во благо. Фабричные налоги водогреев солнечного электрического водонагревателя могут обойтись в большую сумму. Если хорошо подумать в рабочем принципе данного устройства, то можно создать что-то похожее собственными руками. Хотя на деле есть несколько примеров аналогичного прибора.

Заводской вариант

Перед тем, как понять, как выполнить солнечный бойлер собственными руками, нужно иметь представление о принципе функционирования аналогичного агрегата. Можно разобрать конструкцию по аналогу солнечного фабричного водогрея.

По своему виду аппарат напоминает батарею, которая собрана из индивидуальных составляющих. Детали в ней показаны трубками, изготовленными из стекла кварцевого песка наподобие всем популярных ламп. Конкретно данный материал способен пропустить ультрафиолетовые волны (чего не может силикатное стекло). Эта способность позволяет преобразовывать энергию солнца даже в несолнечное время года.
Изнутри каждой из подобных трубок спрятана иная – черного цвета с веществом (рабочим телом), какое будет испаряться при конкретных условиях температур.
Изнутри трубок полный вакуум – это дает возможность избежать потерь тепла.
Концы любого из таких деталей погружены в специализированный коллектор, через который протекает нагреваемая вода.

Как действует устройство

Функционирование всей этой концепции выполняется по следующему методу:

Лучи солнца преобразовывают рабочее тело в паровую субстанцию, которая подымается в часть сверху колбы.
Водный поток будет разогреваться через стенку той тепловой энергетикой, которую отдаст ему рабочее тело.
Исполнив собственную миссию, пар опять становится жидкостью и течет вниз, где все успешно повторяется.
Солнечный накопительный типовый бойлер присоединен к змеевику, а тот ведет к накопительному водонагревателю всей домашней системы для отопления.

Иные варианты теплопередачи

Ясно, что в описанном выше случае никакой самодеятельности не проявишь. Но существует и иной вариант безнапорного электрического водонагревателя, работающего от солнечных лучей. Тут теплопередача идет прямо: медный полотенцесушитель помещается в прямоугольный корпус. Дальше он подсоединяется к баку-накопителю. Вода будет тут циркулировать настоящим способом и сразу разогреваться от солнечных лучей, повышая теплоту и общего содержимого всей аккумулирующей ёмкости. Труба змеевика прессуется в пластину из металла, которая темного цвета. Она содержит защиту от осадков с помощью крепкого стекла.

Есть тут и минусы – эта конструкция будет исправно работать только в безоблачную солнечную погоду.

Напоследок, можно просто присоединить фотоэлектрические панели к традиционному водогрею. Аналогичная конструкция оказывается дорогостоящий в применении, но будет работать целый год.

Самодельные солнечные водогрееи

Желание к экологичному подходу в домашнем отоплении похвально – тем более что выполнить подобную конструкцию можно и собственными руками. Рассмотрим забавные варианты функционального воплощения аналогичных конструкций, и насколько продуктивны самодельные солнечные водогрееи.

Простой солнечный бойлер

Обычным решением станет установка на крыше дома одного (максимум 2-ух) черных бачков. К ним присоединяется водопроводная домовая магистраль – значит, при хорошем солнце тёплая вода будет потечет сразу в душевую комнату (летом в жару нагрев случится быстро).

Еще 1 простой солнечный водонагреватель косвенного нагрева производят из очень маленького, наполненного водой корыта, которое закрывается прозрачной крышкой. Сюда же в схему входят следующие водопроводные составляющие:

труба, по которой подходит холодная вода;
труба для перелива;
деталь вентиля;
выпуск воды которая нагрелась.

И в том и другом случае есть значительные недочеты:

Неэффективность обычного бачка при облаках.
Корыто-нагреватель следует заполнять каждое утро, накрывая его. Когда солнце скрыто за облаками, необходимо оценить степень воды которая нагрелась и слить её для последующего применения.
Плоское устройство наподобие корыта плохо тем, что его необходимо держать в горизонтальном положении. Мы живём не в тропиках, а, это означает, во время зимы солнце подымается над горизонтом высоко, КПД данного устройства уменьшится.

Намного эффектнее учесть добавочную установку коллектора, пускай снова же самодельного. Определив размеры теплоприемника, следует сделать корпус, куда помещается полотенцесушитель. Важен вопрос тепловой изоляции – собственно поэтому корпус для змеевика лучше выполнить древесным. Второй момент — утепление задней стены (прекраснее всего пенополистиролом).

Как собрать приемник тепла

Самый простой солнечный бойлер можно создать собственными руками по схеме из подобных составляющих:

накопляющий бачок;
подпиточная емкость;
коллектор.

Эксперты рекомендуют не ставить отдельный насос – вода должна циркулировать настоящим путем. Но чтобы этого достигнуть, бачок следует ставить выше теплоприемника, а подпиточную емкость – выше накопляющей. Еще одна практическая рекомендация — утепление резервуара с подогретой водой. Тут подойдёт каждый материал в рулоне.

Для работы в самостоятельном режиме (когда не приходится доливать и настраивать), целесообразней установить клапан поплавковый в другом баке. Такой элемент будет реагировать на снижающийся водный уровень. К его отрезку трубы нужно подвести трубу для водопровода. Что это даст? Когда по большей части баке тратится содержание, в его нижнюю территорию будет подаваться прохладная вода.

Но нужно помнить про установку еще одного отрезка трубы – вертикального: он будет отпускать воздух. Стало быть, и данную деталь необходимо поднять на существенную высоту.

Как подобрать хороший материал

Есть различные варианты исходников, из которых можно создать теплообменный аппарат. Среди них:

трубки из меди;
черные полипропиленовые трубы;
части плоских радиаторов из стали;
алюминиевые трубы;
черный шланг из резинового материала;
теплообменный аппарат, оставшийся от старого холодильника.

Какой должна у подобного змеевика сама теплообменная поверхность? В случае со стальными отопительными приборами имеет смысл исходить из их размера, но для того чтобы не утяжелять корпус, не ставится больше 2-ух панелей. При иных материалах все придется рассчитывать на месте.

Корпус можно создать из фанеры и досок из дерева. С лицевой стороны необходимо использовать крепкий и прозрачный пластик, что будет смотреться даже лучше стеклянного. Сам же накопительный бачок делается из материала листового типа. А самый лучший вариант будет купить готовую емкость. В качестве соединительных труб лучше всего применять полимерные (прекрасно подойдут из металлопластика).

Специфики самодельных солнечных водогреев

Плюсы выполненного собственными руками электрического водонагревателя понятны:

работа при полной нагрузке максимально допустимый период;
окупаемость первоначальных вложений на материалы;
экономия топлива;
изделие сразу готово к работе.

Все-таки все эти нюансы превратятся в позитивные при воплощении главных условий.

Точная установка показателей устройства. Расчетная нагрузка должна приближаться к типовому повседневному потреблению.
Чтобы обеспечить регулярную нагрузку на горячее водообеспечение, установить можно запасной нагреватель. Его рекомендуется включать, если солнечный не обеспечивает необходимую нагрузку. Такой элемент необходим для устранения разницы в температуре воды.
Главное четкое распределение нагрузки, одни из показателей которой – управление скорости водного потока.
Если воду предполагается тратить не сразу, то для бачка необходима добавочная тепловая изоляция. Завершальный момент касается и облачных дней (толщину тепловой изоляции необходимо учитывать намного больше).
Покрытие теплоприемника должно увеличивать его поглощающую способность (очень простое можно создать черной краской, в совершенстве лучше нанести селективное).
Бачок должен вмещать запас горячей воды на двое суток.
Идущие от коллектора трубы в бачок обязаны быть минимальны по длине и отлично изолированные для поддержки температурного напора.
Подводящая холодную воду к коллектору труба должна находиться внизу бачка. Вода которая нагрелась, наоборот, поступает наверх. Выше отверстия для уходящей в систему горячей воды обязано остаться место для её запаса.
Сейчас про установку бачка: если выполнить это в здании, то значительно снизятся потери тепла. Если даже они и будут, то уйдут в домашнюю среду, а не в воздух. Тут подойдёт, например, чердачный этаж. При установке системы на крышу важно ориентировать коллектор на юг и наклонить под угол здешней широты (это увеличит рабочую эффективность на целый год). Оптимальным углом будет 60 градусов во время зимы и 30 градусов летом, в работе лучше всего сразу дать 45 градусов.
Конструкция дома должна быть готовой выдерживать нагрузку от полного бачка.
И еще 1 принципиальный момент: как не допустить замерзание системы при холодном климате? Можно применять изолирующее съемное покрытие, установить устройство чтобы сливать воду или использовать антифризный раствор в водной массе. Завершальный вариант приобрел востребовательность – лишь в данном варианте его заливают в спиральный полотенцесушитель, через стены которого и произойдет теплообмен.

Применение солнечного водогрея даст возможность значительно уменьшить расходы на горючее, и сделать меньше выброс углекислого газа в атмосферу. Можно собрать подобную конструкцию и собственными руками – при этом главное владеть очень маленькими познаниями в области водопроводных установок и держаться всех упомянутых выше советов.

Как выполнить солнечный бойлер собственными руками

На данное время новейшие технологии и материалы дают возможность применять экологически чистые источники энергии очень эффективно. Одним из подобных источников считается солнце. Переустройство его энергии в электричество и тепло считается выгодным (почти что бесплатным) способом обогревания помещений. И также подобным образом можно обезопасить внешнюю среду от грязи. Для подогрева воды можно создать солнечный бойлер собственными руками.

Солнечный гелиоколлектор используется чтобы нагреть воду в бассейнах, теплоснабжения помещений или горячего водообеспечения. Смысл работы состоит в применении солнечные энергии для нагревания носителя тепла. Хотя солнце имеет самую разнообразную интенсивность во время зимы и в летнюю пору, обогрев воды этим способом возможен целый год. Это и считается предпосылками для применения подобного варианта.

Например, на один метр квадратный во время зимы необходимо от 1 до 3 кВт/час вырабатываемого электричества, а в летний период данный показатель увеличивается до 6?8 кВт/час. На севере все показатели можно повышать на 30% и более. Даже на севере гелионагреватели широко используются и помогают избавится от проблемы с горячей водоподачей, теплоснабжения и так далее. На юге и средней полосе подобного рода устройства полностью обеспечивают дом горячей водой и теплом, разумеется, имеется в виду большие агрегаты на пару квадратных метров. Они могут полностью сменить водонагреватель косвенного нагрева.

К плюсам системы можно отнести:

большая прочность;
обычная и ясная конструкция;
очень большой служебный срок;
легкость монтажа;
незначительный вес;
автономность работы;
результативность в работе;
не надо получать разрешения на установку от контролирующих органов;
экономия на газе и электричестве.

Минусами подобной системы считаются:

большая цена во время покупки фабричного оборудования;
КПД зависит от расположения и периода года;
зависимость эффективности от солнца и облачности;
не обращая внимания на довольно большую мощность панели склонны к градобитию;
необходимость в установке теплоаккумулирующей ёмкости.

Солнечные коллекторы можно обозначать по множеству показателей. Первым делом следует вспомнить о температуре, при которой работают гетеронагреватели. Так, устройства делятся на:

низкотемпературные — работают при 50 градусах;
среднетемпературные — диапазон температуры 80?90 градусов;
высокотемпературные — способны доводить тепловой носитель до состояния кипения.

Есть высокотемпературные устройства, которые как правило будут работать при температуре 200?300 градусов, однако подобные используются исключительно в производственных целях. Солнечный водонагреватель собственными руками можно создать только первой и второй группы. Для изготовления высокотемпературных коллекторов потребуется дорогое и оборудование профессинальное.

Если разграничивать устройства по конструкции, то необходимо выделить три главных вида:

вакуумные устройства;
плоские водогрееи;
гелиоконцентраторы.

Вакуумные нагреватели воды действуют по принципу термоса. Основой конструкции являются пару десятков колб из стекла с 2-мя камерами. Наружная выполняется из очень прочного стекла, которое «не боится» града и ветра. Внутренняя выполняется с особенным напилом для увеличения способности поглощать лучи солнца. Между камерами образовывается вакуум для того, во избежание потерь тепла.

Во внутренней трубке находится медный контур, в котором двигается тепловой носитель — низкокипящий фреон, нагревающий конструкцию вакуумного гелиоколлектора. Процесс нагревания реализовывается благодаря испарению инновационной жидкости и теплопередачи жидкости для работы, которая расположена в главном контуре. В основном, под эти цели применяется антифриз.

Подобная система способен обеспечить работу при температуре до 50 градусов. Собственными силами выстроить эту конструкцию очень тяжело. Поэтому самодельных устройств аналогичного типа есть довольно мало.

Плоский бойлер смотрится как низкий отделенный короб. Панель для поглощения энергии солнца имеет очень высокую проводимость тепла. Вследствии этого можно достигнуть самого большого нагрева носителя тепла, который двигается по трубчатому контуру.

Рабочий принцип гелиоконцентратора состоит в нагреве определённой точки при помощи сферообразного зеркала. Яркий нагрев носителя тепла происходит в спиральном контуре из металла, который расположен под фокусом зеркала. Важным преимуществом гелиоколлекторов с концентрацией лучей солнца в одной точке считается возможность нагрева носителя тепла до большой температуры. Однако у начинающих и профессионалов с опытом подобная система не пользуется популярностью, потому как испытываете необходимость слежения за местонахождением солнечного света.

Для того чтобы сделать солнечный коллектор для летнего душа собственными руками, прекрасно подходит плоская конструкция. Также необходимо принимать во внимание наличие тепловой изоляции, медных абсорберов и стекла, которое имеет большую способность пропуска света.

Плоский бойлер состоит из рамы из дерева с плотно зашитой задней стенкой. На днище устанавливается основной компонент нагрева — абсорбер. Очень часто он изготавливается из листа металла, на который фиксируется коллектор из трубок в виде змеевика или в параллельном положении. Трубки к пластине из металла привариваются или припаиваются тщательно, шов не обязан быть прерывчатым. Это нужно для того, чтобы передача тепла была самой большой.

Жидкостный контур состоит из вертикально размещенных трубок. Они подсоединяются к горизонтальному контуру с большим диаметром. Входные и отверстия для выхода размещаются по диагонали. Подобная схема дает возможность максимально эффективно отбирать тепло с трубного змеевика. Очень часто антифриз выступает ключевым тепловым носителем. Но вполне можно подбирать и иные незамерзающие вещества.

Абсорбер нужно покрыть краской светопоглощающей краской. Короб теплоизолируется материалами для изоляционных работ, а поверх ставится закалённое стекло или органическое стекло. Облегчить задачу можно при помощи деления площади остекления на 2 половины. Для более большой производительности используются пакеты стекол.

Эта конструкция делает эффект термоса, что дает возможность сделать меньше потери тепла от ветра, дождя и остальных явлений погоды.

Рабочий принцип следующий:

1. Нагретый антифриз от солнца двигается по трубкам и через ветку отбора проникает в накопительную емкость.
2. Когда жидкость двигается по трубному змеевику, она передаёт тепло воде.
3. После охлаждения антифриз опять проникает в нижнюю часть контура для повторного нагрева.
4. Горячая вода подымается в часть сверху ёмкости и отбирается для применения в самых разных направлениях (домашнее отопление, горячее водообеспечение и так далее). В ёмкости теплопередачи пополнение количества воды происходит за счёт подключённого водомерного узла.
5. Если система используется для отапливания дома, то для движения воды в замкнутом контуре применяется циркулярный насос.

Новейшие технологии дают возможность применять нагретый тепловой носитель даже после того, как солнце скроется за тучами. Происходит это благодаря постоянному движению носителя тепла и наличию теплоаккумулирующей ёмкости.

Разогрев воды от солнечных лучей собственными руками можно создать разнообразными способами. Но они все имеют одну характерность: одинаковая конструкция тепловой изоляции короба. Очень часто основу выполняют применяя дерево, Дсп и аналогичных материалов. Сверху конструкция покрывается дезинфицирующими веществами, а потом лаком и световозвращающей пленкой. Утепление происходит за счёт процесса установки мин. ваты. Абсорбер производят из железных и трубок из пластика. Все другие детали изделия можно сделать из лишних материалов которые всегда под рукой.

Одним из очень дешёвых вариантов гелиоколлектора для летнего душа считается применение садового шланга или Поливинилхлоридные трубы. Они складываются в форме улитки на железной или поверхности из дерева. Результативность их использования состоит в площади больших размеров нагрева. В первую очередь необходимо ставить теплоаккумулирующую ёмкость. Если это не сделать, то очень летними жаркими днями абсорбер будет сильно греться. Сам шланг лучше всего взять чёрного цвета. Подобным образом, лучи солнца будут максимально подогревать тепловой носитель. Задействовать такой вариант возможно не только для подогрева воды для летнего душа, но и для пола с подогревом или бассейна.

С целью постройки гелиоколлектора часто применяется и конденсатор старого холодильника. Теплообменный аппарат с наружной стороны будет уже готовым абсорбером для солнечного коллектора. Нужно будет лишь установить его на теплопоглощающий металлический лист, и также встроить в корпус. Конечно, что КПД маленький, но для удовлетворения потребностей в подаче тёплой воды летом для маленького дома за городом то что нужно.

Применение старого отопительного прибора — очередной вариант самостоятельного производства гелиоколлектора. Он более удобный в изготовлении, потому как тут не потребуется даже установка добавочной теплоотражающей пластины. Достаточно встроить его в кожух и заранее покрывать огнеупорной краской. Один отопительный прибор способен закрыть необходимость в горячем водоснабжении летом. Если установить несколько единиц, то действительно возможно в холодную солнечную погоду обойтись без добавочных источников водонагрева.

Также очень востребованы в наше время медные, металлопластиковые, полиэтиленовые трубки для создания коллектора собственными руками. Они все имеют собственные минусы и плюсы. Например, медные трубки нуждаются в больших трудозатратах по установке, и также большом бюджете на их покупку.

Для установки установки следует внимательно выбирать место. Оно не может быть затенённым, так как гелиоколлектор должен получать очень много лучей солнца в течении всего светового дня. Рейки для монтажа, которые держат основу, создаются из планок из дерева или металла. Их размещение и длина должны рассчитываться поэтому, чтобы Наклон плиты к солнцу мог меняться от 45 до шестидесяти градусов.

Для снижения потери тепла накопительная ёмкость нужно разместить очень близко к установке. Циркуляция носителя тепла может быть естественной или принудительной. Это зависит от конкретных условий. Для последнего случая применяется дополнительно циркулярный насос и термодатчик, который станет контролировать водную температуру и включать мотор, когда градус достигнет запрограммированного уровня.

Солнечный водонагреватель своими руками.

Навигация по записям

Cолнечный водонагреватель своими руками (подробное руководство)

День за днём все энергоресурсы на планете стремительно и неизменно дорожают, но солнце ежедневно освещает нашу землю абсолютно бесплатно. Кроме того, выделяется колоссальное количество энергии, благодаря которой можно существенно сократить свои расходы. При простом математическом расчёте можно прийти к такому выводу, что если в месяц один человек прибоизительно расходует около 100-150 литров воды, то на её подогрев расходуется более 95кВт/час ежемесячно. Естественно, на оплату таких услуг приходится тратить немалые суммы, но если воспользоваться даже малой частью солнечной энергии, то горячей водой можно пользоваться круглогодично абсолютно бесплатно, достаточно обзавестись специальным коллектором. К слову сказать, можно сделать и в домашних условиях солнечный водонагреватель своими руками.

Содержание

Значимость солнечного водонагревателя и его применение

Солнечный водонагреватель представляет собой своеобразный теплообменник, благодаря которому предоставляется возможным преобразовывать в тепло солнечную энергию и передавать его теплоносителю, к примеру, жидкости, которая проходит в каналах поглощающей панели нагревателя. Покупной солнечный водонагреватель, цена которого в среднем от 135 тыс., заставляет задуматься и над альтернативными вариантами сооружения такового.

Водный солнечный коллектор является главной составляющей системы солнечного подогрева воды. Если сравнивать коллектор, в основе которого находится жидкий коллектор, с коллектором воздушным, то первый имеет замкнутый тип системы, включающий в себя теплообменник и сам коллектор. По такое системе проходит жидкость, которая и не замерзает, и не выделяет накипь при нагревании.

Преимуществ использования солнечных водонагревателей достаточно много:

Сокращение затрат на отопительную услугу и горячее водоснабжение;
Снижение потребности в органических видах топлива, например, в мазуте, газе и нефти;
Уменьшение углеродных выбросов и выбросов двуокиси;
Повышение рыночной стоимости и увеличение качества объектов недвижимости.
Солнечный нагреватель входит в подгруппу солнечных коллекторов. Главное назначение солнечных водонагревателей заключается в их использовании при производстве горячей воды с помощью поглощения солнечной энергии, преобразования её в теплоту, аккумуляции и трансляции её потребителю.

Солнечный коллектор

С каждым годом солнечные водонагреватели приобретают всё больше модификаций и получают более сложные схемы подключения. Солнечные водонагреватели используют как в частном, так и в коммерческом горячем водоснабжении в целях обеспечения промышленным теплом, нагревом воды в плавательных бассейнах и тому подобное. Большая часть всех производственных процессов, где применяется горячее водоснабжение, приходится на пищевую и текстильную индустрию, которая и имеет наибольшую значимость в использовании солнечных водонагревателях.

к меню ↑

Разновидность солнечных коллекторов: плюсы и минусы каждого из них

Среди всех имеющихся солнечных водонагревателей условно можно выделить несколько подгрупп: в первую подгруппу входят водонагреватели с активным типом системы, а во вторую – с пассивным. Для активной системы применяется специальный электрический насос, который циркулирует жидкость через коллектор. В пассивной системе насос не используется, а циркуляция жидкости происходит естественным путём. Существуют пробные образцы, в которых перекачка теплоносителя возможно благодаря стирлинг-насосу, принимающему энергию от солнца.

к меню ↑

Пассивная система солнечного водонагревателя

При пассивной, а по-другому, при термосифонной системе, теплоноситель или же готовая вода перемещается через всю систему благодаря естественному притяжению, которое возникает за счёт различия в плотностях между нагретым и прохладным теплоносителями.

Термосифонная система солнечного водонагревателя

Термосифонная система с конвекцией обойдётся покупателю дешевле, нежели активная системы, но она менее результативна, так как циркуляция в системе осуществляется медленно. Система с тепловой трубой чуть дороже конвективной системы, но, в отличие от неё, на эксплуатационные затраты уйдёт меньше денежных средств. Помимо этого, в пассивной системе с тепловыми трубами перекачка тепла возможна вниз, то есть против конвекционных сил. Но основные характеристики данных коллекторов в большей степени зависят от типов труб, которые применяется в системе.

к меню ↑

Активная система солнечных коллекторов

В активных системах центральное место занимают клапаны и электрические насосы, а также контроллеры, предназначенные для циркуляции готовой воды через водонагреватель. Такой тип системы более эффективный, чем пассивный, но и по ценовому диапазону он несколько дороже последнего.

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя с открытым контуром

В активном типе системы коллектора с открытым контуром устанавливаются насосы, которые циркулируют воду через водонагреватель. Такая система широко используется в тех регионах, где температура не опускается отметки ниже 0. Но в отдельных случаях её могут использовать посезонно, и даже при такой температуре воздуха, которая опускается до −25 °C.

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя с закрытым контуром

Теплоносителем коллектора в активном типе системе с закрытым контуром, как правило, является водногликолиевый антифриз. При такой системе повышенная температура от теплоносителя первого контура передается теплообменниками воде, находящейся в специальных баках – теплоаккумуляторах. Данный тип водонагревателей наиболее популярен в тех областях, где продолжительность отрицательных температур доминирует над положительными, так как такие коллекторы выделяются среди подобных аналогов хорошей степенью защиты от замерзания. Так как значения температуры довольно высоки при застое теплоносителя во время наибольшей облученности, далеко не все антифризы можно использовать в солнечных системах.

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя панельного типа

Особое место среди нагревателей с активной системой заняли солнечные водонагреватели с панельным, а по-другому, с плоским коллектором. Они применяются в большей степени в тех регионах, где наблюдается явный избыток солнца, к примеру, в Саудовской Аравии, Турции и Южных районах Китайской народной Республики. Роль абсорбера в таких водонагревателях играет алюминиевая или стальная пластина. Коэффициент полезного действия этих коллекторов незначителен, но это возмещается довольно-таки высокими показателями солнечной облучённости на территории регионов. Что касается России, то для величин солнечной инсоляции необходимы коллекторы со специальной медной пластиной. Так как медь обладает высокой теплопроводностью, удельные значения при теплообмене энергии между теплоносителем и средний КПД будут существенно выше.

Комплексное решение для обеспечения круглогодичного комфорта — солнечные водонагреватели с плоским коллектором

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя вакуумного типа

Наибольшим коэффициентом полезного действия из многочисленных серийно выпускаемых коллекторов обладают солнечные вакуумные трубчатые водонагреватели, которые дают хороший результат, даже если температура воздуха будет ниже −20°С. Поглощающий элемент в этих коллекторах также изготавливается из меди со специальным покрытием. Но теплопотери в окружающую среду за счёт элементов конструкции самого нагревателя полностью исключены. По этой причине эти коллекторы обойдутся значительно дороже, нежели водонагреватели панельного типа.

Работа солнечного вакуумного трубчатого водонагревателя

к меню ↑

Комплектующие для солнечного нагревателя

В зависимости от особенностей и типа коллекторной системы используют разные комплектующие для солнечного нагревателя. Но несколько определённых материалов и инструментов понадобятся при конструировании абсолютно любых видов водонагревателей. К ним относятся:

Шланг из резины или полиэтилена диаметром больше 2 см;
Брусья из дерева для разработки каркаса;
Обычное оконное стекло;
Листы пенопласта для утепления;
Бойлер или ёмкость, где будет храниться воды;
Краны;
Хомуты;
Пила для деревянных предметов;
Гаечные ключи и несколько видов отвёрток;
Стеклорез.

Для самостоятельного сооружения солнечного нагревателя лучше всего использовать армированный шланг или шланг из резины. При этом его диаметр должен быть не меньше 2 см, а толщина стенки не меньше 2,5 мм. Предпочтение желательно отдавать шлангам тёмного цвета, самый оптимальный вариант – чёрный.

Бойлер или ёмкость для воды должна быть выше верхней части нагревателя как минимум на 0,6 метра, так как сама жидкость циркулирует благодаря термосифонному эффекту. Особое внимание нужно обратить на то, чтобы подводящий трубопровод был минимальной длины.

При помощи пенопластовых листов необходимо утеплить заднюю часть шланга, чтобы потерю тепла свести к минимуму. А для фиксирования шланга в спиралеобразной форме достаточно привязать его к деревянной трубе или брусу.

Многие, стараясь сэкономить при самостоятельном сооружении нагревателя, используют органическое стекло или плёнку. Но этого ни в коем случае делать нельзя. Самым оптимальным вариантом является обычное оконное стекло. При этом стоит проследить, чтобы расстояние от стекла до шланга варьировалось от 1,2 до 2 см.

Если солнечный водонагреватель планируется использовать при температуре воздуха выше 0 °C, то для его изготовления потребуется одинарное стекло. А если оно рассчитывается на прохладную пору, то стекло должно быть двойным. При таком способе потеря тепла минимизируется, а солнечные лучи отражаются в большей степени. Кроме того, необходимо полностью изолировать выводы шланга, чтобы также уменьшить теплопотери.

Конструкция солнечного теплового коллектора

В качестве теплоизоляции можно использовать пенопропилен, но это только при том условии, что длина трубы не превышает 3 метров. В ином случае рекомендуется использовать фольгированный пенополиуретан. Такой солнечный коллектор позволяет сэкономить в летний период свыше 80% энергии, которая расходуется при нагреве воды, а в более прохладную пору – около 50%. Если перевести эти показатели в киловатты, то в целом один человек может сберечь в год более 450 кВт/час.

к меню ↑

Сборка солнечного коллектора

Наиболее простой, но достаточно результативной системой подогрева воды с помощью солнечной энергии является обычный бак. Такой тип водонагревателей используется зачастую в частном секторе много лет. К тому же, если эту конструкцию укомплектовать специальным резервуаром для хранения тёплой воды, её эффективность значительно повысится.

Сборка солнечного водонагревателя такого типа не требует много времени и специальных навыков. Наиболее важной деталью солнечного коллектора является нагревательный бак. В качестве него подойдёт обычная металлическая бочка, но лучше всего будет использовать полиэтиленовый бак, так как он прост в эксплуатации, не требует переодической покраски и не поддаётся коррозии, а также его проще всего монтировать на крышу.

Большинство людей, проживающих в частном секторе, предпочитают использоваться газовые или электрические бойлеры при нагревании воды. Такой водонагреватель обладает простой конструкцией, состоящей из бойлеров, полиэтиленового бака и крана. В банк вода попадает через водопровод, после чего поступление воды прекращается с помощью крана. А теплая вода, которую не использовали на протяжении дня, вечером перенаправляется в бойлер для дальнейшего употребления. Если нагревательный бак не предусмотрен в системе, то вода напрямую из водопровода попадает в бойлер, а регулирование всего процесса происходит с помощью кранов.

Главным минусом подобного водонагревателя является то, что подогрев воды возможен лишь только в теплую ясную погоду. Поэтому чтобы тёплая вода была и в непогожие дни, нагревательный банк заменяется солнечным коллектором. Для изготовления нагревателя лучше всего использовать металлические или тонкостенные трубы из меди. Но, к сожалению, монтировать их самостоятельно очень сложно и долго.

Наиболее оптимальный вариант солнечного водонагревателя считается вариант, изготовленный из садового шланга, листов пенопласта, оконного стекла и, непосредственно, основы конструкции. Вода нагревается с помощью солнечных лучей, которые поступают на шланг с жидкостью через стекло. Перед тем, как начнётся работа водонагревателя, их коллектора необходимо вытеснить воздух, а затем подсоединить его к бойлеру.

к меню ↑

Итог

При простом математическом расчёте можно прийти к такому выводу, что если в месяц в среднем один человек тратит около 100-150 литров воды, то на её подогрев расходуется более 95кВт/час ежемесячно. Естественно, на оплату таких услуг приходится тратить немалые суммы, но если воспользоваться даже малой частью солнечной энергии, то горячей водой можно пользоваться круглогодично абсолютно бесплатно, достаточно обзавестись такими солнечными водонагревателями, которые были рассмотрены выше. Конечно, можно солнечный водонагреватель купить, но гораздо интереснее и доступнее сделать его своими руками.

к меню ↑

Солнечные водонагреватели своими руками видео инструкция

В данном видео вы узнаете как правильно сделать солнечный водонагреватель своими руками

Как сделать солнечный водонагреватель

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.

Приборы, связанные с энергией солнца, правильно называть гелиоустановками или гелиоколлекторами (от имени древнегреческого бога солнца Гелиоса).

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

Летний вариант конструкции

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.

Приступаем к работе

Прежде чем сооружать солнечный коллектор, необходимо произвести соответствующие расчеты и определить, как много энергии он должен производить. Но от самодельной установки ждать высокого КПД не стоит. Сориентировавшись, что его будет достаточно – можно приступать.

Работу можно поделить на несколько основных этапов:

Изготовить короб
Изготовить радиатор или теплообменник
Изготовить аванкамеру и накопитель
Собрать коллектор

Чтобы изготовить коробку под солнечный коллектор своими руками, следует заготовить обрезную доску толщиной 25-35 мм и в ширину 100-130 мм. Дно ее следует сделать текстолитовым, оснастив его ребрами. Оно также должно быть хорошо теплоизолированное при помощи пенопласта (но предпочтение отдают минеральной вате), накрытого оцинкованным листом.

Подготовив короб, настает пора мастерить теплообменник. Следует придерживаться инструкции:

Необходимо подготовить 15 тонкостенных металлических трубок длиной 160 см и две дюймовые трубы длиной 70 см
В обоих утолщенных трубках сверлятся отверстия диаметра меньших трубок, в которые они будут устанавливаться. При этом нужно следить за тем, чтоб они были по одной стороне соосны, максимальный шаг между ними 4.5 см
Следующий этап – все трубки нужно собрать в единую конструкцию и надежно сварить
Теплообменник монтируется на лист оцинковки (ранее прикрепленный к коробу) и фиксируется при помощи стальных хомутов (можно сделать металлические зажимы)
Днище короба рекомендуют покрасить в темный цвет (например, черный) – он будет лучше поглощать солнечное тепло, но чтобы снизить тепловые потери, внешние элементы красятся белым
Завершить монтаж коллектора необходимо установкой покровного стекла около стенок, при этом не забыв о надежной герметизации стыков
Между трубками и стеклом оставляется расстояние, равное 10-12 мм

Читать далее: Монтаж водопровода из металлопластиковых труб своими руками

Остается соорудить накопитель под солнечный коллектор. Его роль может исполнять герметичная емкость, объем которой варьируется около 150-400 л. Если найти одну такую бочку не удается, можно сварить между собой несколько небольших.

Как и коллектор, накопительный бак основательно изолируют от потерь тепла. Остается изготовить аванкамеру – небольшой сосуд объемом 35-40 л. Он должен оснащаться падающим воду устройством (шарнирным краном).

Остается самый ответственный и важный этап – собрать коллектор воедино. Сделать это можно таким образом:

Вначале необходимо установить аванкамеру и накопитель. Необходимо следить, чтоб уровень жидкости в последнем был на 0.8 м ниже, чем в аванкамере. Так как воды в таких устройствах может собираться немало, необходимо продумать, каким образом они будут надежно перекрываться
Коллектор размещается на крыше дома. Исходя из практики, рекомендуется делать это на южной стороне, наклонив установку под углом 35-40 градусов к горизонту
Но нужно учитывать, что между накопителем и теплообменником расстояние не должно превышать 0.5-0.7 м, иначе потери будут слишком существенны
В конце должна получиться следующая последовательность: аванкамера обязана располагаться выше накопителя, последний – выше коллектора

Наступает самый ответственный этап – необходимо соединить все составляющие воедино и подключить к готовой системе водопроводную сеть. Для этого потребуется посетить магазин сантехники и приобрести необходимые фитинги, переходники, сгоны и прочую запорную арматуру. Высоконапорные участки рекомендуют соединять трубой диаметром 0.5 дюйма, низконапорные – 1 дюйм.

Введение в эксплуатацию выполняется следующим образом:

Установка заполняется водой посредством нижнего дренажного отверстия
Подсоединяется аванкамера и регулируются уровни жидкости
Необходимо пройтись вдоль системы и проверить, чтобы не было утечек
Все готово к повседневной эксплуатации

Можно сделать солнечный коллектор своими руками достаточно быстро, это не очень сложная работа. Для применения его на даче, в летнее время, вам не понадобятся сложные схемы и особое оборудование:

Если вода нужна только на улице (летний душ, горячая вода для стирки, бассейна, мытья посуды, прочих хозяйственных потребностей), бак тоже устанавливается на улице.
Когда вода нужна в доме, бак будет установлен внутри.
В такой системе происходит естественная циркуляция жидкости, поэтому бак нужно устанавливать на 8-10 сантиметров выше уровня батареи.
Для соединения бака с батареей (абсорбером) понадобятся трубы определенного диаметра.
При большой протяженности системы лучше установить насос, который будет усиливать движение теплоносителя.

Солнечный коллектор из металлопластиковых труб

Виды солнечных коллекторов

Инженеры разработали плоские, трубчатые с вакуумом, концентраторы с параболоцилиндрическими отражателями, воздушные, солнечные башни и другие виды установок. Наиболее востребованными для бытовых целей остаются плоские и вакуумные водонагреватели.

Таблица: сравнительная характеристика плоских и вакуумных коллекторов

Плоский коллектор	Вакуумный коллектор
Легко делается своими руками из подручных материалов.	Производится в промышленных условиях или собирается из заводских деталей.
Быстро окупается.	Окупается втрое дольше плоского.
Реже перегревается в жаркую погоду.	Не допускает возврата накопленного тепла в окружающую среду.
Эффективно работает летом или в странах с жарким климатом.	Подходит для холодных регионов, работает зимой при температуре до -30 оС.
Обладает высокой парусностью, поэтому сильный порыв ветра может сорвать его с крыши.	Ветер свободно проходит между вакуумными трубками, поэтому вероятность, что коллектор не пострадает от бури, выше.
Сам очищается от снега, инея и льда.	Производительность в 2–3 раза выше, чем у плоского коллектора (при равных площадях).

Особенности плоских солнечных водонагревателей

Устройство представляет собой панель, внутри которой расположены медные трубки с тёмным покрытием. В них нагревается вода, которая потом собирается в баке и применяется для ГВС (горячего водоснабжения). Если делать коллектор самостоятельно, то дорогостоящие составляющие можно заменить доступными материалами:

вместо медных трубок можно взять стальные, полиэтиленовые или просто радиатор от старого холодильника;
деревянный каркас способен стать заменой металлическому, хоть он и весит больше;
хромированный поглотитель заменит обычная чёрная краска;
в качестве защитной крышки неплохо послужит лист стекла или сотового поликарбоната, а утеплителя — пенопласт.

Главное — обеспечить герметичность панели, но для этого достаточно все швы заделать строительным силиконом. Основным недостатком таких приборов считается то, что нагретый теплоноситель излучает тепло в воздух и немного охлаждается до поступления в накопительный бак. Использование теплоизоляции и герметизация швов призваны бороться именно с этим эффектом.

Дорогостоящие детали промышленного коллектора можно заменить более дешёвыми аналогами, например, использовать вместо медных трубок стальные, а каркас прибора сделать деревянным

Если воду из плоского коллектора не забирать, в жаркий солнечный день она способна нагреться до 190–210 оС, что может привести к разрыву трубок с теплоносителем или соединительных элементов. Тем, кто пользуется солнечным водонагревателем от случая к случаю, важно установить накопительный бак, способный устранить избыточное давление в трубках. Ещё один вариант — в качестве поглотителя тепла использовать минеральное масло, а не воду. Его температура кипения выше, что снижает риск повреждения системы. В таком случае понадобится теплообменник, в котором масло будет передавать накопленное тепло воде без непосредственного контакта.

Плоские солнечные коллекторы дешевле и проще в изготовлении, но пригодны только для летней эксплуатации на даче или в качестве вспомогательного водонагревателя. Используйте их только для ГВС.

Особенности вакуумных коллекторов

Солнечные водонагреватели этого вида состоят из отдельных трубок, каждая из которых находится в безвоздушной среде. Такая конструкция позволила снизить теплопотери на пути от коллектора к накопительному баку и увеличить эффективность системы. Благодаря этому вакуумные коллекторы отлично работают в период смены сезонов (осень, весна) и зимой.

Вакуумный коллектор состоит из трубок, помещённых в безвоздушную среду

В вакуумных солнечных водонагревателях также используются медные трубки, поскольку этот материал обеспечивает хорошую теплопередачу и одновременно гигиеничность. Остальные элементы аналогичны: стекло (боросиликатное для лучшего пропускания тепла), под ним чёрный поглощающий слой, трубка с теплоносителем и подложка. Герметичность системы обеспечить проще, так как шов только один — соединение между трубкой и накопительным баком.

Отдельные трубки подсоединяются к основной трубе вакуумного водонагревателя

Холодная вода постепенно нагревается от поочерёдного контакта с горячими медными трубками. Тепло из вакуумной гелиоустановки отводится только так, поэтому важно обеспечить ему регулярный приток холодной воды, то есть использовать горячую на протяжении всего дня. Для увеличения стойкости системы в качестве теплоносителя в вакуумных солнечных коллекторах используется антифриз. Он хорошо переносит нагрев до 300 оС и не замерзает, когда в пасмурный день температура прибора снижается до -40 оС.

Для круглогодичного ГВС и отопления загородного дома необходим вакуумный солнечный коллектор. Он дороже, но эффективнее и надёжнее плоского.

Своими руками создать полноценный вакуумный солнечный коллектор невозможно: изготовление толстостенной трубки из боросиликатного стекла немыслимо в кустарных условиях. Поэтому более надёжным вариантом станет покупка заводских колб (предлагаются коаксиальные и перьевые разновидности) и сборка гелиоводонагревателя на месте. Но поскольку даже такая работа требует недюжинных слесарных навыков, лучше купить готовое изделие с гарантией от производителя.

Солнечный водонагреватель (коллектор), своими руками — Мир глазами строителя

Содержание

1 Принцип работы устройства
- 1.1 Солнечный коллектор своими руками
- 1.2 Предварительные работы
- 1.3 Окончание процесса сборки

Привет друзья. Мы продолжаем использовать солнце, но для нагрева воды. И сегодня рассмотрим такое устройство как солнечный водонагреватель (коллектор).

Гелиотехнические устройства широко применяется в южных странах для нагрева воды как для частных домов, так и для гостиничных комплексов. Даже у нас, в южных районах подобные установки способны снабдить загородные участки горячей водой от солнца.

Солнечный коллектор для нагрева воды

Принцип работы устройства

Принцип работы этого «горячего ящика», который превращает лучистую энергию в тепло основан на том, что утепленный деревянный ящик сверху накрывается стеклом, которое свободно пропускает солнечные лучи на внутреннюю вычерненную поверхность медных трубок. Вода в них стремительно прогревается до температуры +80оС.

Нагретая конструкция теряет тепло как через днище, так и через стекло, которому она отдает некое его количество путем конвекции и излучения.

Более подробно о солнечных коллекторах вы можете прочитать в этой статье.

Солнечный коллектор своими руками

В установке рекомендуется использовать насос, который будет прогонять теплоноситель из емкости в коллектор.

Исследования показывают, что «горячий ящик» с нагреваемой площадью немногим больше 2 м2 в солнечную погоду всего за четыре часа способен поднять температуру, например, бассейна объемом 2,5 м3 с +16 до +24оС.

Сборка самодельного солнечного коллектора

А как сделать такое устройство своими руками? Давайте рассмотрим конкретный пример из практики.

В основу короба коллектора был заложен, отживший свой век стол и половые доски. Для лучшей теплоизоляции и герметизации швы ящика стянуты струбцинами и промазаны клеем. Затем ящик окрасили в черную краску.

Предварительные работы

Прежде чем спаивать тепло-съемные патрубки, они тщательно зачищаются небольшим ершиком из латунной проволоки.

Трубки зачищаются и спаиваются

Далее высверливаем два отверстия под тепло-съемные патрубки, и для подгонки, по месту всухую собираем систему внутри короба.

Если все детали коллектора встали по месту как надо, систему разбираем и начинаем паять предварительно нанося на стыки паяльную пасту флюс. Серебристый отблеск флюса говорит о том, что необходимая температура достигнута – припой расплавился. После застывания припоя остатки флюса удаляются суконной салфеткой с еще неостывших поверхностей трубок.

Окончание процесса сборки

После окончания пайки коллектор снова примеряем по месту, испытываем на герметичность, закрыв один из патрубков глухой пробкой, а через другой подаем воду в течении 20-30 минут.

На прошедший испытания коллектор наносим два слоя автомобильного черного грунта и оставляем часов на 10-12 – сохнуть.

На дне короба, под устройство для нагрева воды, устанавливаем деревянные бруски, также покрытые черной краской, а на них помещаем установку фиксируя ее медными скобами. Далее на короб помещаем стекло и герметизируем его. По всему периметру дополнительно скрепляем плоскими пластиковыми скобами. Все. На этом сборка устройства для нагрева воды завершена. Как видите ничего сверхсложного здесь нет.

Вот такая короткая статья про самодельный солнечный коллектор получилась. Если понравилась — поделитесь с другом, соц. кнопки ниже. В следующий раз поговорим о системе геотермального отопления (тепловых насосах). Не пропустите, будет очень познавательно и интересно.

Солнечный водонагреватель своими руками — просто и легко

Хотя это здорово, иметь бассейн на заднем дворе , ограничение из-за наружной температуры не идеально. Было бы неплохо иметь возможность наслаждаться бассейном даже в холодный день, но для этого вам понадобится обогреватель. Действительно отличное и удобное решение, которое мы предлагаем, — это сделать солнечный обогреватель для бассейна своими руками. Мы выбрали для вас несколько руководств, поэтому давайте вместе их рассмотрим.