С каждым годом все более актуальной становиться проблема обеспечения своего загородного дома или дачи горячей водой. Особенно часто над этой проблемой размышляют хозяева коттеджей, в которых они проживают постоянно.
Ведь затраты на отопление и горячее водоснабжение занимают весомую долю в финансировании жизнеобеспечения жилища. И поиск возможностей сократить затраты на содержание дома – это нормальное и естественное желание любого человека.
Разумеется, самый реальный вариант снизить затраты в части отопления дома, изучить и начать изготовление своими руками устройства из области альтернативной энергетики.
Самодельный солнечный коллектор
О том что селективное устройство возобновляемой энергетики, примененное для отопления дома, имеет множество неоспоримых преимуществ известно давно, и о нем знает практически каждый взрослый человек.
Однако на практике не каждый из этих взрослых людей, имеющих желание стать более автономными в вопросах осуществления нагрева воды, решается выложить приличную сумму денег, чтобы приобрести селективное устройство для отопления дома фабричного изготовления. Конечно, из любой ситуации можно найти выход, а из этой тем более.
Солнечный коллектор для отопления дома можно сделать своими руками. Вы без проблем самостоятельно соберете плоский, воздушный солнечный коллектор. Такие самодельные устройства для нагрева воды с помощью солнечной энергии можно сделать из пивных банок и пластиковых бутылок, соединяя их при помощи шланга, подводя вакуумные трубки.
В результате вы получите абсорбер солнечной энергии для отопления дома путем нагрева воды, изготовление которого не потребует от вас практически никаких финансовых вложений (особенно при выборе варианта из жестяных банок).
Солнечный коллектор
Какие материалы потребуются вам, чтобы изготовить самодельный абсорбер
Обычному обывателю кажется, что самостоятельно изготовить абсорбер на солнечной энергии для отопления своего дома, проведя собственноручное изготовление каждой детали, составляющей устройство, невероятно сложная задача.
Однако, для того чтобы сделать подобный абсорбер, который будет выступать как устройство для нагрева воды в системе отопления дома, не нужно приобретение или поиск каких-то экзотических материалов. Вам не придется объездить уйму магазинов в поисках нужного шланга, разыскивая вакуумные трубки.
Не переживайте – это все домыслы лентяев и людей, боящихся взяться за дело. Главное, взвешенно подойти к решению проблемы, правильно все спланировать, нарисовать схему и подобрать необходимые материалы.
Коллектор из плоского радиатора
Самодельный плоский воздушный абсорбер с нанесенным селективным покрытием можно изготовить из обычных материалов и компонентов ПНД. Вакуумные трубы из поликарбоната и другие детали можно приобрести по небольшим ценам в любом хозяйственном магазине или супермаркете.
Схема для сборки довольно простая, в целях обучения можно просмотреть видео во всемирной сети (таких видео там более чем достаточно). На самом деле в глобальной сети можно найти много специализированной литературы по данной проблеме.
Если вы решили сделать задуманную работу на качественно высоком уровне, прочтение определенного количества литературы не станет лишним.
Основная трудность в процессе сборки состоит в том, как именно сделать змеевик (это трубка в извилистой форме, по которой циркулирует жидкость, осуществляя накопление энергии). Здесь есть несколько вариантов исходя из которых, будет составлена схема сборки.
Самый простой вариант собрать абсорбер на основе готового змеевика (можно попробовать поискать что ни будь, подходящее для этих целей, важно, чтобы он был вакуумный). Как вариант, может подойти система циркуляции, расположенная на задней стенке холодильника.
Второй вариант – это подобрать нужные вакуумные трубки, два-три шланга, пару пластиковых бутылок воды (из них собирается теплоноситель). Для большей уверенности еще раз просмотрите обучающее видео. Трубки для нагрева воды лучше использовать медные.
Далее вам потребуется заняться пайкой непосредственно змеевика.
Змеевик из пластиковой трубы
Второй очень значимый элемент, который входит в абсорбер – это верхняя сторона из прозрачного поликарбоната. В условиях промышленного производства покрытие из поликарбоната не используется, лицевое покрытие отливают из закаленного стеклянного сплава.
Однако в нашем случае рассматривается самодельный воздушный коллектор, тепловая схема и требуемая эффективность которого допускает использование поликарбоната, так как собирать устройство мы будем из подручных недорогих материалов.
Стоит отметить, что существуют схемы сборки где применяют материалы начиная от пивных банок, и заканчивая применением пластиковых бутылок.
Коллектор из поликарбоната
Подготовка к сборке абсорбера
Итак, в сборке своего устройства вам лучше прибегнуть к использованию сотового прозрачного поликарбоната. Применение такого вида поликарбоната позволит добиться максимальной эффективности нагрева от создаваемого устройства.
Сделать выбор в пользу этого поликарбоната стоит еще и потому, что он очень прочный.
Это немаловажно, учитывая возможные погодные катаклизмы, такие как крупный град, ураганный воздушный поток, который срывает ветки с деревьев – эти случайности надо учитывать, так как они способны повредить слабое покрытие.
Сотовая структура покрытия поможет вам сделать воздушный эффект парника, в результате создавая усиленный момент нагрева воды в трубках. Проще говоря, применив этот материал и в дополнение к нему селективное покрытие, вы значительно повысите эффективность изделия.
Сотовый поликарбонат
Для абсорбирующей панели вам будет нужен лист металла толщиной около 0,8 миллиметров (однако, лучше подойдет медный материал). В принципе сойдет и стальной лист.
На внешнюю поверхность надо будет нанести так называемое селективное покрытие (выкрасить матовой черной краской, краска должна быть стойкой к высоким температурам).
Если не соблюдать эти рекомендации (черное покрытие тоже имеется в виду), устройство не будет функционировать в правильном режиме.
В дополнение к перечисленным компонентам приобретите необходимую для теплоизоляции минеральную вату, она создаст своеобразный воздушный капкан, максимально снижая теплообмен с окружающим пространством, передавая все тепло в змеевик, а далее посредством шланга, в систему отопления дома.
Монтаж абсорбера
Корпус устройства вы тоже сможете собрать самостоятельно, для этого вам надо использовать алюминиевые материалы или использовать менее долговечный, но легче поддающийся обработке деревянный материал.
Работая с деревом, вы потратите значительно меньше времени на создание обогревателя, а с фанерой работать еще легче.
Но все-таки лучше использовать раму из алюминия, ее долговечность, в сравнении с деревом, не идет ни в какое сравнение.
Определяемся с размерами коллектора
Теперь подведем итог, перечислим все необходимые для сборки эффективного самодельного коллектора материалы:
- Трубки из меди размерами 18 миллиметров – из них вы будете формировать змеевик (такие же трубки используют при сборке отопительных систем);
- черная матовая краска, стойкая к высоким температурам (при ее помощи вы нанесете селективное покрытие);
- минеральная вата (теплоизоляция);
- лист металла (медь, железо, сталь), толщина листа 0,8 миллиметров в толщину;
- угловые переходы 18 х 18 миллиметров;
- сантехнические переходы 18 мм х ¾ (нужны для того чтобы подключить к системе водоснабжения);
- сотовый поликарбонат (лицевое покрытие коллектора);
- лист алюминия и алюминиевые уголки для создания корпуса изделия, в случае отсутствия таковых – деревянные планки и лист фанеры для задней стены нагревателя;
- все необходимые для проведения паяльных работ инструменты.
Сдвоенный коллектор
Важно заранее определиться с габаритами вашего коллектора исходя из его размеров, заранее рассчитайте требуемое количество трубок, переходов и других материалов (проще говоря, общую производительность монтируемого устройства). Вычислите количество воды, которое потребуется для обеспечения теплового обмена во всей системе.
Чтобы это сделать определитесь заранее, в каких целях будет использоваться коллектор – либо это только помывка посуды, либо для душа, либо для обеспечения покрытия всех хозяйственных нужд горячего водоснабжения в вашем доме.
Для подогрева воды в целях помывки посуды или принятия душа будет достаточно собрать коллектор размерами 200 х 100 сантиметров, расстояние между трубками в змеевике должно составить от 8 до 10 сантиметров.
Процесс сборки самодельного солнечного коллектора
Начало сборки этого изделия солнечной энергетики стартует с изготовления змеевика. Если вам удалось подобрать готовый змеевик, окончательная сборка займет намного меньше времени.
Подобранный змеевик стоит очень тщательно вымыть под струей воды (желательно горячей), чтобы изнутри вымыть все засоры и избавиться от остатков фреона. Если у вас не нашлось подходящих трубок, то нужное количество вы сможете приобрести в магазине. Но в этом случае придется изготовить сам змеевик.
Для его изготовления нарежьте трубки на требуемую длину. Далее, используя угловые переходы, проведите их спайку в форме конструкции змеевика. Дальше, чтобы коллектор можно было подключить к системе водоснабжения, на края змеевика напаивайте сантехнические переходы размерами ¾.
Существует несколько вариантов формы и конструкции змеевика, например, можно паять трубки в форме «лесенки» (если вы собрались реализовать такой вариант, тогда покупайте не угловые переходы, вам понадобятся тройники).
Сборка солнечного коллектора
Потом на заранее подготовленный лист металла вы наносите селективное покрытие черной матовой краской, сделать это желательно не меньше чем в пару слоев. Дождитесь, пока воздушный поток высушит краску, и начинайте пайку змеевика (с неокрашенной стороны).
Вся конструкция змеевика должна быть припаяна по всей длине трубок, сделав это, вы гарантируете максимально эффективный теплообмен и как следствие – максимальную передачу тепла в систему водоснабжения.
Если сделаете все правильно, собранный вами солнечный коллектор заработает так, как и было задумано.
Ответственная стадия сборки
Заключительным этапом вам надо собрать корпус, который скрепит все компоненты устройства в единую конструкцию. Используя лист фанеры и деревянные бруски, нужно сбить прочный ящик. В используемых деревянных брусках заранее прорежьте пазы, в них вы потом вставите экран из поликарбоната (глубина паза около 0,5 см).
Выходные отверстия для трубок можно сделать уже после того, как установите все основные компоненты. Далее, в уже собранный деревянный ящик, чтобы создать воздушный карман, вы укладываете изоляцию из минваты. Поверх минваты крепите панель со змеевиком. Края ваты подворачиваете так, чтобы змеевик не дотрагивался до стенок ящика.
Нагревательная панель и панель из поликарбоната также должны иметь между собой расстояние и не прикасаться друг к другу.
Завершающая стадия состоит в обработке корпуса специальным раствором с водоотталкивающей способностью и покрывается эмалью (за исключением лицевой части).
Солнечный коллектор из старых рам
Вот и все, солнечный коллектор своими руками готов. Для того чтобы его активировать, поставьте его на опорную конструкцию, развернув лицевой частью к солнцу таким образом, чтобы лучи падали на лицевую часть под максимально прямым углом. На крыше устанавливаете бак для накопления воды, он будет служить резервуаром.
К верхней части бака проведите шланг, соединенный с верхней трубкой коллектора, к нижней части от нижней трубки. Подключив воду по такой схеме, вы обеспечите работу в режиме естественной циркуляции. Согласно законам физики, горячая вода будет подыматься кверху в направлении бака, а вытесняемая холодная будет попадать в коллектор для нагрева в змеевике.
Не забудьте, что к баку необходимо присоединить шланг и вентиль для забора воды из бака, а также его наполнения новой.
Итоги
В заключение хотелось бы отметить, что возможная конструкция коллектора неограничена использованием медного змеевика. Существует много разных способов, например, можно собрать вполне эффективный, работающий коллектор с использованием в качестве абсорбирующих элементов пивных банок, других бутылок из жести.
Вариантов много. Для этого только стоит изучить вопрос, собрать необходимое количество пивных банок или жестяных бутылок. Далее, собрать их в единую конструкцию. Главное, что даже если вы решили собрать коллектор из пивных банок или бутылок, помните, что все солнечные коллекторы работают по одному и тому же принципу.
Качественно проведите спайку стыков соединения патрубков и банок, создайте в конструкции должные условия вакуума и все у вас получиться. Смело беритесь за дело. В итоге вы получите не только совершенно бесплатный и автономный источник горячей воды.
Вы также получите огромное психологическое удовлетворение от осознания того, что вы приложили руку к увеличению доли использования возобновляемой энергетики в современном мире глобализации.
Создав прибор, работающий на солнечном излучении, вы станете более независимыми от центральных систем снабжения как электричеством, так и газом. Вы сами обеспечите себя горячей водой в хозяйственных нуждах. Удачи.
Солнечный коллектор
П. Морозов
Солнечный коллектор своими руками: как собрать и изготовить
Использовать бесплатную солнечную энергию для отопления и горячего водоснабжения дома довольно заманчиво. Сделать это можно с помощью гелиоустановки, главным элементом которой является солнечный коллектор. Но одним из сдерживающих факторов использования гелиоустановок является их относительно большая стоимость. Но ведь их можно сделать самостоятельно. Поэтому, в этой статье мы расскажем о принципе их работы, видах, а также как собрать и изготовить солнечный коллектор своими руками для отопления дома и обеспечения его горячей водой из разных подручных материалов.
Принцип работы и виды солнечных коллекторов
Солнечные коллекторы представляют собой теплообменники, которые улавливают энергию Солнца и превращают ее, в зависимости от их вида, в тепловую энергию жидкости или воздуха, циркулирующих в них.
Нагретые в коллекторе жидкость или воздух используются для горячего водоснабжения или отопления дома напрямую или через дополнительные теплообменники, например, через бойлеры косвенного нагрева.
Главная задача любого такого коллектора: как можно больше «поймать» солнечной энергии и с наименьшими потерями передать его циркулирующему в нем теплоносителю.
Виды гелиоколлекторов
По виду циркулирующего и нагреваемого в них теплоносителя солнечные коллекторы могут быть:
По конструктивным особенностям и виду теплообменной поверхности они могут быть:
- В виде емкости;
- Трубными;
- Плоскими;
- Вакуумными.
Жидкостные солнечные коллекторы, как следует из их названия, в рабочем состоянии заполнены жидкостью, которая циркулирует и нагревается в них. Это может быть обычная вода или незамерзающая жидкость (антифриз).
В первом случае, нагретая вода может подаваться напрямую в систему горячего водоснабжения, в накопительную емкость или в бойлер косвенного нагрева, а во втором случае – только в бойлер.
Такие коллекторы могут использоваться как для обеспечения дома горячей водой, так и для его отопления. Все зависит от мощности гелиоустановки.
Воздушные гелиоколлекторы используются, главным образом, для отопления дома. Холодный воздух из помещения подается в такой коллектор, нагревается там и подается назад в помещение с помощью естественной или принудительной циркуляции.
Большинство из этих видов солнечных коллекторов можно изготовить самостоятельно.
Проявив фантазию, для их изготовления можно использовать разные подручные материалы: пластиковые или металлические емкости, трубы, шланги, б/у радиаторы и даже пивные банки.
Ниже, мы рассмотрим несколько конструкций солнечных коллекторов, которые можно изготовить своими руками, используя эти и другие подручные материалы.
Солнечный коллектор из металлической или пластиковой емкости
Простейший солнечный коллектор можно изготовить своими руками из металлической или пластиковой емкости объемом 50-100 л. Это так называемый летний душ, который довольно распространен в сельской местности и на дачах.
Солнечный коллектор для нагрева воды из металлических бочек
Лучшим металлическим вариантом такого коллектора будет емкость из нержавеющей стали, покрашенная снаружи в черный цвет. Правда, стоимость такой новой емкости довольно высокая. Поэтому можно использовать б/у емкости.
Например, сварить бак из двух нержавеющих емкостей от старых стиральных машин. Можно использовать и емкости из черного металла, оцинкованные или окрашенные водостойкой краской.
Пластиковые емкости хороши тем, что имеют небольшой вес и не подвергаются коррозии, но они недолговечны, так как пластик плохо переносит ультрафиолетовое излучение.
Бочка устанавливается на южной стороне крыши дома или непосредственно над летним душем. Если бочка не герметична, то подвод холодной и забор нагретой осуществляется снизу. Давление теплой воды в точке забора будет определяться высотой установки и уровнем воды в бочке. Она наполняется холодной водой, которая в течении некоторого времени нагревается, а потом используется.
Если бочка герметична, то подача холодной воды осуществляется снизу, а забор теплой — вверху. Такая емкость подключается к системе холодного водоснабжения (насосной станции) и при заборе нагретой воды в бочку поступает из системы холодная, вытесняя теплую в верхнюю часть.
Преимущество такого солнечного коллектора в простоте. Его несложно сделать своими руками. Если бочка цилиндрической формы, то она хорошо освещается солнечными лучами на протяжении всего дня.
Недостатки данной конструкции:
- Использовать можно только в теплое время года;
- малоэффективна в ветреную погоду и когда солнце закрыто облаками;
- Большая инерционность — относительно длительный нагрев воды;
- Нагретая днем вода ночью остывает.
Как изготовить и собрать солнечный коллектор из металлических труб
Простой и эффективный солнечный коллектор можно изготовить своими руками из тонкостенных металлических трубок: стальных, медных или алюминиевых. Он представляет собой трубчатый теплообменник (радиатор), который помещается в теплоизолированную коробку из досок, фанеры или ДСП.
Лучшим материалом для изготовления радиатора гелиоколлектора безусловно является медь. Она обладает отличной теплопередачей и не подвержена коррозии. Но этот материал довольно дорогой. Алюминиевые трубки, хотя дешевле медных, но могут возникнуть трудности при их сварке.
Радиатор солнечного коллектора из медных трубок
Дешевле и проще всего изготовить теплообменник из стальных труб. Их можно сварить при помощи обычного сварочного аппарата.
Для изготовления такого радиатора могут быть использованы стальные трубы диаметром ½ — 1″.
При этом, для подвода холодной и отвода нагретой воды используются трубы большего диаметра и с большей толщиной стенок, а для самого теплообменника — меньшего диаметра и с меньшей толщиной стенок.
Схема радиатора солнечного коллектора из труб
Размеры радиатора солнечного коллектора, а следовательно длинна труб зависит от требуемой мощности. Но если сделать его слишком большим и громоздким, то могут возникнуть трудности с его сборкой и установкой.
Поэтому, лучше всего, если его размеры будут в пределах: ширина — 0,8-1 м, а высота 1,5-1,6 м. Мощность такого коллектора будет в пределах 1,2-1,4 кВт.
Если же вам необходимо увеличить мощность гелиоустановки, то можно изготовить несколько таких коллекторов и соединить их между собой.
В этом случае для изготовления радиатора солнечного коллектора нам понадобятся две толстостенные трубы диаметром ¾ — 1″ длиной 0,8-1м и 12-18 тонкостенных трубок диаметром ½ — ¾ » и длиной 1,5-1,6 м.
В толстостенных трубах, которые будут служить для подвода и отвода воды, сверлятся отверстия под тонкостенные трубы меньшего диаметра с шагом 3-4,5 см. Один конец такой трубы глушится, а к другому приваривается или нарезается в нем резьба.
Трубы свариваются в одну конструкцию радиатора и красятся черной матовой краской.
Теперь необходимо изготовить теплоизолированный короб для радиатора. Для этого можно использовать влагоустойчивую фанеру, плиты ДСП, OSB или обрезные доски. Но лучше всего подошла бы водостойкая фанера (ФСФ).
Размеры короба рассчитываются с учетом размеров радиатора, слоя утеплителя и зазоров между ними.
Высота бортов короба должна учитывать толщину утеплителя, самих труб, а также расстояние их от днища и закрывающего короб стекла или поликарбоната (10-12 мм). В верхнем торце бортов делается выборка (паз) под стекло или поликарбонат.
В одном из боковых бортов делаются отверстия для труб подвода и отвода воды. Элементы короба в одну конструкцию соединяются с помощью саморезов.
В качестве утеплителя можно взять пенополистирол, обычный (пенопласт) или экструдированный, а также минеральную вату плотностью не менее 25. Слой утеплителя (не менее 5 см) монтируется изнутри на днище и по бокам короба. Сверху на него укладывается лист оцинкованного металла или слой толстой фольги, которые также окрашиваются в черный матовый цвет.
Радиатор крепится в коробе с помощью хомутов или зажимов, наличие которых необходимо предусмотреть еще на этапе изготовления короба. Место расположения и размеры хомутов зависят от конструкции радиатора и размера труб.
Сверху короб накрывается стеклом или поликарбонатом. Накрытие укладывается в пазы (выборку) и надежно крепится. Все стыки герметизируются.
Солнечный коллектор с радиатором из металлических трубок
Солнечный коллектор готов. Его необходимо установить на южной стороне дома с наклоном к горизонту 35-45 ⁰. На его базе можно изготовить гелиоустановку, которая включает в себя теплоизолированный накопитель теплой воды емкостью 100-200 литров или бойлер косвенного нагрева.
Установка готового солнечного коллектора
Коллектор из пластиковых или металлопластиковых труб
Солнечный коллектор своими руками можно также изготовить используя пластиковые ПНД или ПП трубы. Теплопередача пластика хотя и меньше, чем у металлических на 13-15%, но зато он намного дешевле меди и не подвержен коррозии, как черная сталь.
Для изготовления простого солнечного коллектора своими руками трубы ПНД диаметром 13-20 мм можно уложить в коробе в виде спирали, закрепить с помощью хомутов и покрасить в черный цвет.
Вариант солнечного коллектора из пластиковых ПНД труб
Полипропиленовые трубы гнутся плохо, но их просто соединять с помощью пайки, используя специальные фитинги.
Подводные трубы (горизонтальные коллекторы) можно изготовить из ПП труб диаметром 25 мм, а сам теплообменник из труб диаметром 20 мм.
Готовый радиатор солнечного коллектора красим в черный цвет и монтируем в короб, который изготавливается также, как и в варианте с металлическими трубами.
Читайте также: Как отключить газ в квартире: порядок оформления отказа от газоснабжения
Можно также изготовить радиатор для солнечного коллектора из металлопластиковых труб. При этом их можно соединить с помощью фитингов, по той же схеме, что и ПП-трубы или же уложить зигзагами («змейкой») или в виде спирали. Второй вариант проще. Но необходимо помнить, что радиус изгиба металлопластиковых труб не должен быть меньше 7 диаметров трубы.
Вариант солнечного коллектора из металлопластиковых труб
Солнечный коллектор из радиатора холодильника
Если у вас есть радиатор от старого холодильника, то его тоже можно использовать для изготовления своими руками солнечного коллектора. Для этого необходимо его тщательно промыть, чтобы очистить от остатков фреона. Во время промывки следует также проверить его герметичность – нет ли протечек. Если они есть, эти места необходимо загерметизировать холодной сваркой или запаять.
Радиатор от старого холодильника
Сам радиатор необходимо покрасить черной матовой краской.
Необходимо предусмотреть также способ соединения входной и выходной трубок с накопительным баком гелиоустановки или другими элементами, в зависимости от ее вида. Для этого, например, можно припаять на концах трубок резьбу требуемого размера или натянуть резиновые шланги, закрепив их хомутами.
Подготовленный таким образом радиатор солнечного коллектора крепится с помощью хомутов в теплоизолированном коробе, изготовленном с учетом его размеров. Сам короб может быть изготовлен также, как и предыдущих случаях.
Солнечный коллектор из радиатора от холодильника
Воздушные солнечные коллекторы для отопления дома
Кроме вышеописанных солнечных коллекторов в которых с помощью солнечной энергии нагревается жидкость можно изготовить своими руками конструкции в которых нагревается воздух. Такой солнечный коллектор можно использовать для дополнительного отопления дома. Холодный воздух из помещения подается в его теплообменник, нагревается там и подается обратно в помещение.
Теплообменник для такой гелиоустановки может быть изготовлен из листового металла, тонкостенных металлических труб, а также даже из банок от пива или других напитков. Сами конструкции таких коллекторов мы рассмотрим в другой статье этой рубрики.
Как я сделал солнечный коллектор своими руками: Видео
Создание солнечного коллектора для отопления своими руками
Большую популярность приобретают самодельные солнечные коллекторы. Своими руками их сделать довольно просто. Они предназначаются для преобразования энергии солнечных лучей. В результате с помощью полученной энергии можно разогревать воду, отапливать различные помещения, в том числе оранжереи и теплицы. Аппараты крепятся практически к любым поверхностям — крышам теплиц, стенам одноэтажного или многоэтажного дома. Если необходимо отапливать большие помещения, желательно приобретать профессиональный аппарат. Для других же построек коллектор, работающий от солнца, можно изготовить и своими руками.
Принцип работы
Все устройства работают по одинаковой схеме. Сначала солнце качественно прогревает теплоноситель. Энергия проходит по трубочкам и попадает в бак с необходимой жидкостью. Трубочки и теплоноситель располагаются внутри бака. Жидкость, находящаяся в контейнере, быстро нагревается. Позже горячую воду используют для бытовых нужд: с её помощью отапливают помещения и т. п.
Температуру нагреваемой воды можно самостоятельно регулировать специальными датчиками. Если жидкость сильно остывает, в работу включается резервный режим подогрева. Коллектор можно подключать к газовому или электрическому котлу. В большинстве случаев он применяется для обогрева частных домов или теплиц. Устройство выполняется в нескольких вариантах:
- плоском;
- воздушном;
- вакуумном.
Принцип действия всех трёх аппаратов практически не имеет различий. Сначала солнечные лучи греют аппарат, а затем отдача энергии происходит по специальным каналам.
Плоский коллектор
Теплоноситель в этом устройстве нагревается при помощи пластинчатого абсорбента. Это плоская пластина, выполняемая из теплоёмкого металла. Верхняя часть поверхности покрывается тёмным цветом. К нижней части прикреплена трубка, имеющая змеевидную форму, — по ней проходит жидкость.
Покрытие краской необходимо для того, чтобы солнечные лучи лучше поглощались. Энергия, получаемая в результате нагрева, поглощается теплоносителем под абсорбентом. Для минимизации её потерь используют теплоизоляцию корпуса. Это осуществляется с помощью специального закалённого стекла. Его помещают прямо над абсорбентом. Аппарат часто используют для обогрева хозяйственных объектов на дачах.
Как построить туалет на даче своими руками
Вакуумный аппарат
Конструкция в этом случае отличается от предыдущего варианта. Главный рабочий элемент — это вакуумная трубка, а также теплоноситель. Поверхность из стекла поглощает очень много лучей благодаря высокоселективной обработке. Энергия проникает внутрь теплоносителя очень быстро.
Вакуумная прослойка обеспечивает максимальное поглощение тепла. Энергия солнца проходит через специальный теплосборник и продвигается к системе аппарата. Вакуумный коллектор имеет более высокую производительность, если сравнить его с плоским вариантом.
Воздушный вариант
Подобный аппарат — один из самых эффективных по своим свойствам. Проблема в том, что солнечные батареи в таком аппарате встречаются нечасто. Воздушный коллектор уже не предназначен для частных домов, как предыдущие виды. Он служит для кондиционирования воздуха.
Теплоносителем является обычный кислород, который разогревается под солнцем. Принцип действия аппарата: кислород нагревается под солнечными лучами и создаёт кондиционирование воздуха при подаче в помещение. Обычно устройство устанавливают в коммерческих объектах, но иногда его можно увидеть и в частных домах.
Плюсы и минусы гелиосистемы
Даже самое эффективное оборудование всегда имеет как достоинства, так и недостатки. Чтобы понять, нужно ли приобретать аппарат для конкретного помещения, нужно ознакомиться с положительными и отрицательными сторонами устройства.
Положительные свойства:
- Расход электроэнергии сокращается в 3 раза.
- Природные ресурсы истощены, поэтому сделанный своими руками аппарат может стать отличным источником отопления.
- В воздушные аппараты можно добавлять различные ароматизаторы — тогда в помещении не только станет тепло, но и будет приятно пахнуть.
- В агрегат можно добавить антифриз — так вода не замёрзнет при низкой температуре.
Недостатки устройства:
Оборудование появилось относительно недавно, потому могут возникнуть сложности с эксплуатацией. При тщательном изучении инструкции эта проблема легко решается.- Из-за часовых поясов и длины светового дня агрегат устанавливается не во всех регионах.
- Самостоятельно изготовленный аппарат рекомендуется использовать в качестве дополнительного, а не основного источника энергии.
Изготовление летнего умывальника для дачи
Необходимые материалы
Изготовить гелиоколлектор своими руками можно в домашних условиях. Для этого требуется подобрать определённые материалы, без которых работа не будет представляться возможной. Чтобы сделать солнечный коллектор для нагрева воды своими руками, нужно найти следующие элементы:
- Датчики температуры, которые помещаются в устройство.
- Качественные переходники, необходимые для подключения системы к водоснабжению дома.
- Хороший водосток, который требуется для снабжения горячей водой.
- Датчики температуры, отслеживающие подогрев жидкости.
- Расширительный бачок.
- Циркуляционный насос.
- Солнечный регулятор.
Инструкция по сборке
Для начала следует определиться с габаритами устройства. Перед тем как приступать к работе, необходимо изучить площадь, куда планируется устанавливать коллектор, создать необходимые чертежи. Следует определить интенсивность солнечных лучей: в холодных регионах они слабые, а в южных — сильные, от этого надо отталкиваться при определении местоположения.
При расчётах нужно учитывать месторасположение дома или теплицы, которые предполагается отапливать. Необходимо уделить внимание материалу, из которого сделан нагревательный контур. Чем ниже будут показатели, тем ниже получится температура водяного или воздушного потока. Чтобы самостоятельно собрать устройство, следует соблюдать основные этапы:
- собрать короб;
- сделать теплообменник и радиатор;
- произвести накопитель и аванкамеру;
- агрегатирование.
Изготовление короба
Чтобы сделать коробку, следует использовать доску 30 х 120 мм. Это необязательный показатель, можно изготовить короб на 5 мм шире или уже. Днище создаётся из текстолита, оснащённого рёбрами.
Чтобы произвести качественную теплоизоляцию, используется пенопласт.
Нужно следить за тем, чтобы пенопласт плотно входил в разъёмы и не образовывались щели, — только так можно добиться надёжной теплоизоляции. Нижняя часть короба покрывается листом из оцинковки.
Вместо пенопласта можно использовать минеральную вату, но набивать её необходимо так же плотно, чтобы холод с улицы не проникал внутрь помещения.
Пошаговое строительство погреба на даче своими руками
Создание теплообменника
Изготовление качественного теплообменника — ответственный и сложный процесс. Для сборки понадобятся хорошая дрель и сварочный аппарат.
Порядок работ:
Нужно найти металлические трубки. Их длина должна составлять 1,6 м. Понадобится 15 таких элементов — впоследствии они объединятся в общую конструкцию. Необходимо найти несколько дюймовых трубок длиной 0,7 м.Чтобы оборудование лучше поглощало лучи, желательно покрасить его в тёмный цвет. Внешние составляющие покрываются белой краской. Так потери тепла снизятся. Около перегородок следует поставить покровное стекло. Все стыки хорошо герметизируются. Расстояние между элементами должно составлять около 11 мм.
Поскольку крепление осуществляется при помощи сварки, нужно иметь соответствующий опыт работы с агрегатом, чтобы не пережечь конструкцию. Если опыта мало или нет совсем, желательно потренироваться на ненужных деталях, а уже потом переходить к основным работам. Трубки очень легко прожечь, если установить неправильную силу тока. Следует быть аккуратным.
При сборке агрегата необходимо соблюдать технику безопасности, чтобы не навредить себе. Работа со сваркой должна проходить только в защитной маске, в противном случае можно повредить глаза.
Сборка накопителя
Для изготовления устройства необходимо найти сосуд, имеющий объем 140−380 л. Обычно используют цельную бочку.
Подойдёт и сварная конструкция, из которой не будет вытекать вода, то есть полностью герметичная. Нужно сделать накопитель так, чтобы он был изолирован от тепловых потерь.
К камере необходимо прикрепить шарнирный кран, через который будет проходить жидкость. Объём аванкамеры — 36−40 л.
Как построить летний душ на дачном участке
Проведение агрегатирования
Когда все нужные детали готовы, можно приступать к сборке всех частей. Следует придерживаться определённого алгоритма, нарушать который нежелательно. Порядок действий можно представить следующим образом:
На место ставится накопитель и аванкамера. Уровень воды в аванкамере — на 0,8 м выше, чем в накопительном баке. Необходимо установить также устройство, с помощью которого жидкость перекрывается.Читайте также: Поверхностном дренаже на городских улицах: виды, назначение, обустройство
Между накопительным агрегатом и теплообменником выдерживается обязательное расстояние в 50 см. В противном случае будут потери солнечной энергии. Коллектор ставится чуть ниже накопителя, а сам накопитель — ниже аванкамеры.
Покупать или делать самостоятельно
Устройства, изготовленные своими руками, имеют довольно низкий КПД. Именно поэтому подобные конструкции применяются только для обогрева маленьких оранжерей и теплиц. Для большого частного дома или квартиры использовать подобный агрегат нецелесообразно. Вакуумный, воздушный или плоский аппарат в состоянии повысить комфорт в загородном доме или на даче.
С помощью подобного самодельного аппарата можно понизить затраты на электроэнергию, что является несомненным плюсом. Солнечный коллектор для отопления дома своими руками собрать намного проще, чем может показаться на первый взгляд. Требуется следовать инструкциям и иметь навыки слесарных работ.
Покупной аппарат будет выигрывать по степени эффективности. Выбор остаётся за пользователем: если есть необходимость отапливать небольшие помещения, то вполне можно изготовить самодельный аппарат. Если человек проживает в холодном регионе — покупной вариант лучше справится с поставленной задачей, чем изготовленный своими руками тепловой коллектор.
Своими руками: Солнечный коллектор для дачи
Нажмите «Вставить», чтобы добавить статью на ваш сайт или блог.
Многие из нас главным неудобством жизни на даче считают отсутствие централизованной подачи горячей воды: ни помыться с комфортом, ни посуду помыть… Выход, конечно, есть —
приобрести оборудование для нагрева воды. Но большинство таких устройств требуют либо электроэнергии, либо газа, либо другого топлива, и их эксплуатация обходится недешево. Для домика «летнего проживания», где мы бываем исключительно в выходные несколько месяцев в году — трата сомнительная.
Однако на каждой даче есть бесплатный источник энергии
— это солнце. А коллектор для его использования можно сделать своими руками. 
Что такое гелиоколлектор Гелиоколлектор — это прибор для преобразования солнечной энергии в тепловую. Многие путают солнечную батарею и гелиоколлектор. Однако отличаются они принципиально: первая преобразовывает солнечную электроэнергию в электрическую, а второй — в тепловую. Часто оба устройства используют вместе —
как, например, в новозеландском доме на фото выше.
Гелиоколлекторы, конечно же, продаются: если покупка вписывается в ваш бюджет дачника, не нужно «городить огород» — просто купите и подключите прибор. Стоимость простейшего солнечного нагревателя начинается примерно от 30 тысяч рублей и зависит от многих факторов, разобраться в которых вы можете самостоятельно.
На фото: солнечный вакуумный коллектор SCH-14-20 для круглогодичного применения. Фото с сайта gelioservice.ruЭтот материал мы адресуем тем, кто не подумал о покупке заранее и уехал из города на дальнюю дачу в н-скую глушь. А теперь пытается решить вопрос при помощи подсобных материалов и хозяйственного магазина из ближайшего городка.
Технических параметров заводского оборудования гелиоколлектор-самоделка вряд ли достигнет, но польза от него очевидна: вода на вашей даче станет теплой почти даром.
На фото: в этом австралийском энергосберегающем доме гелиоколлектор используется для нагрева воды
Солнечный нагреватель для воды
Солнечная энергия нагревает пластину-абсорбер, которая передает тепло воде, протекающей по трубкам. С помощью гелиоколлектора можно нагреть воду до 50 градусов и выше, что достаточно для мытья посуды или гигиенических процедур.
Из чего состоит:
Плата абсорбера. Чем больше площадь абсорбера, тем больше тепла можно получить. Обычно в самодельных приборах площадь абсорбера составляет 2–3 кв.м. Плату лучше делать из материала с большой теплопроводностью — меди, можно алюминия или стали.
Для эффективного теплосъема важен контакт трубок с платой. Лучше всего использовать пайку, но можно и просто хорошо прижать элементы с помощью крепежа.
Трубки. Лучше — из теплопроводных материалов (медь, латунь, алюминий), но можно использовать и полимерные, правда, результат будет хуже.
Иллюстрация с сайта isolar.ru
Теплоизоляция дна и стенок коллектора снижает тепловые потери в атмосферу. Ее задача — передать максимальное количество тепла воде в трубках. В качестве теплоизоляции обычно используют традиционные стеновые утеплители толщиной 20-50 мм.
Стекло. Можно нагреть плату с трубками, но прохладный ветер осенью или весной сдует большую часть полученного тепла (вспомним автомобильный радиатор с вентилятором). Прозрачная изоляция, то есть собственно стекло, уменьшает тепловые потери.
Кожух. Для изготовления рамы по периметру коллектора применяют самые разные материалы — антисептированные доски, пластиковые и деревянные рамы от старых окон, алюминиевые профили и т.д. Для днища используют многослойную фанеру, ОСБ, доски и другие подручные материалы.
Иллюстрация с сайта du-alex.ru
Важно: Физика процесса нагрева платы и трубок такова, что многое зависит от их поверхности. Часть солнечной энергии поглощается (это хорошо для дальнейшей передачи ее воде), но затем часть полученного тепла за счет излучения (эмиссии) теряется (это плохо для нагрева воды).
Поэтому при изготовлении гелиоколлектора своими руками лучше не поскупиться на селективную черную краску или даже специальное покрытие.
Конечно, эффект от обычной термостойкой черной краски тоже будет, но меньше (помните, в советские времена таким образом красили автомобильные баки на крышах летнего душа?).
Иллюстрация с сайта specsiz.wordpress.com
Как нагреть воду в баке?
Итак, с помощью абсорбера мы получаем в коллекторе тепло. Как передать его в накопительный бак, чтобы использовать воду для мытья посуды и принятия душа? Для этого используют различные системы циркуляции воды.
Контур — один или два:
- В одноконтурной системе нагретая вода сама (она легче холодной) поднимается в бак (он должен быть выше) и она же отбирается для бытовых нужд. Простейшая автоматика в виде поплавка туалетного бачка доливает холодную воду.
Это самая простая схема с высоким КПД, но при минусовых температурах появляются проблемы с замерзанием воды.
- В системах с двумя контурами в контуре солнечного коллектора находится специальный теплоноситель (обычно незамерзающая нетоксичная жидкость с антикоррозионными и антивспенивающими присадками), а тепловая энергия от теплоносителя передается воде в баке-накопителе с помощью теплообменника (спиральная труба — «змеевик»).
Такие системы могут работать при минусовых температурах, но периодически, как в автомобиле, надо менять «незамерзайку». 
Иллюстрация с сайта hdinterior.ru
Циркуляция — естественная или принудительная:
- Для движения воды (теплоносителя) от коллектора к баку может использоваться естественная циркуляция — простая и дешевая, но у нее целый ряд минусов: малая эффективность в пасмурные дни, потери тепла из-за низкой скорости движения воды, необходимость размещения бака-накопителя выше коллектора, неуправляемая работа с возможностью перегрева бака.
- Более совершенны системы с принудительной циркуляцией теплоносителя с помощью циркуляционных насосов. При такой схеме увеличивается эффективность работы системы, бак может устанавливаться в любом удобном месте, возможны круглогодичная работа и применение элементов автоматики в управлении. Но все это — дополнительные расходы на оборудование и электропитание насоса.
Совет: Для максимального эффекта плоскость гелиоколлектора должна находиться перпендикулярно лучам солнца. В средней полосе России гелиоколлекторы обычно наклоняют на 50–60 градусов. 
На фото: автор этого гелиоколлектора подошел к его созданию основательно.
Он использовал медные трубки, медную фольгу, пайку соединений и чернение меди путем создания на поверхности слоя оксида меди 2 (CuO) c помощью небезопасных химических растворов.
Такой гелиоколлектор, конечно, не бесплатный и делается не за один день, но и послужит, скорее всего, не один год. Фото с сайта solar-battery.com.ua
На фото: механическое соединение трубок вместо пайки значительно ускорит производство коллектора. Фото с сайта avtonomny-dom.ru
На фото: тот же прибор с покрывным стеклом. Гелиоколлектор используется для подогрева воды в плавательном бассейне. Фото с сайта morevdome.com
Фото с сайта techsad.com
Теплообменник можно сделать не только из металлических трубок, подойдут и пластины из сотового полипропилена с уже готовыми каналами для воды между двумя плоскостями. Для подачи воды снизу и отбора нагретой воду сверху используются полипропиленовые трубы диаметра дюйм с четвертью. Главное в такой конструкции — качественная склейка специальными клеями и герметизация всех узлов.
Фото с сайта avtonomny-dom.ru
На фото — пример гелиоколлектора из шланга.Любой дачник знает, что на солнце вода в поливочном шланге нагревается до приличной температуры. Особенно если купить шланг черного цвета или покрасить его термостойкой черной краской.
Для справки: Шланг диаметром 16 мм и длиной 150 метров вмещает около 30 литров воды.
На фото: гелиоколлектор из пластиковых шлангов и бутылок. Шланги красят черной краской, бутылки создают «парниковый эффект» и увеличивают эффективность системы. Фото с сайта recn.ru
Иллюстрация с сайта handmadehome.ru
Солнечный нагреватель для воздуха
Солнечную энергию можно использовать для подогрева не только воды, но и воздуха. Такой подогретый воздух можно подавать в теплицу, закрытый бассейн или в жилой дом — как дополнение к основной системе отопления.
На рисунке ниже — схема применения воздушного гелиоколлектора для частичного отопления дома.
Важно понимать, что объемная теплоемкость воздуха несравнима с теплоемкостью воды, и для переноса ощутимого количества тепла потребуются гораздо большие сечения труб.
Иллюстрация выше —с сайта chordoma.ru; слева — с сайта avtonomny-dom.ru
Из чего состоит:Воздушный гелиоколлектор состоит практически из тех же частей, что и водный. Здесь также важны покрывные стекла, черный цвет абсорбера и его максимальная площадь. Только вместо воды здесь, как понятно из названия, нагревается воздух.
Факт: При качественном изготовлении и соответствующих габаритах солнечный коллектор может производить в среднем около 1
–2 кВт энергии для отопления. В основном это зависит от того, насколько солнечная погода в данный момент. Фото с сайта trinixy.ru
При изготовлении самодельного воздушного солнечного коллектора для отопления дома можно использовать цепочки из склеенных между собой алюминиевых банок с пробитыми донышками для прохода воздуха.
Такая конструкция из-за малой массы не может накапливать тепловую энергию, которую она производит. Если ночью прохладно, то коллектор лучше закрыть, иначе дом будет остывать. Сделать это можно с помощью заслонок.
На фото — еще один вариант воздушного коллектора: на основе гибких армированных вентиляционных воздуховодов, окрашенных соответствующим способом. Фото с сайта solarsistem.ru
ВАША ОЧЕРЕДЬ…
Возможно, вам приходилось использовать покупной плоский или вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой? А может, вы изготовили для дачи солнечный коллектор своими руками? Расскажите (и покажите), что у вас получилось — поделитесь своим опытом в разделе комментариев
