Солнечный коллектор своими руками

Насколько целесообразно использовать альтернативные источники тепловой энергии для организации отопления? В настоящее время получили широкое распространение два типа теплоснабжения – геотермальная и гелиосистема. Последняя наиболее популярна. Как сделать солнечное отопление дома своими руками: коллекторы, батареи и схемы монтажа?

Нагрев воды и солнце

Для того чтобы солнце могло нагреть воду, имеются некоторые предпосылки. В течение года расход остается практически на одном и том же уровне. Поэтому именно энергию солнца эффективнее всего использовать в качестве источника энергии для нагрева воды. Если установить солнечные коллекторы правильно, то они способны поднимать температуру воды процентов на 50, а то и 65. Если же заводить речь о летних месяцах, тогда показатели подогрева могут достигать 100 процентов.

Это все говорит о том, что традиционные системы, которые используют электричество или газ, можно будет вовсе не включать. Это, естественно, будет плюсом, ведь в летние месяцы обогрев помещений не нужен, а посему традиционные системы будут иметь низкий КПД. Это еще одно доказательство эффективности использования солнечных коллекторов. Кроме всего прочего, от такой системы может питаться посудомоечная машина, работающая на теплой воде.

Современные солнечные водонагревательные установки отличаются своей простотой и технологическим новшеством, которые позволяют жить комфортно, не принося вред окружающей среде.

Эффективность вакуумного коллектора зимой

КПД вакуумных трубок зависит не от температуры, а от количества солнечного света, это исходит из его принципа работы. Зимой дни короче, а солнце не так высоко поднимается над горизонтом, поэтому вакуумный коллектор не даст столько тепловой энергии, сколько летом.

Есть два способа решения вопроса – увеличение количества вакуумных коллекторов и уменьшение энергопотерь дома. Снизить тепловые потери можно двумя способами – утеплив здание и установив эффективную систему отопления. Сейчас наиболее эффективными являются теплые полы и теплые плинтусы.

Неплохой вариант – использовать спаренный тепловой насос и вакуумный коллектор для отопления дома. Так можно добиться максимальной эффективности, хотя общая стоимость оборудования будет высока.

Так выглядит система, в которую последовательно включены вакуумный солнечный коллектор и водяной тепловой насос.

Принцип работы и область применения

Принцип действия

Конструкция и используемые для ее создания материалы направлены для максимально возможного потребления солнечной энергии. После чего она преобразовывается в тепловую, и передается для дальнейшего ее использования. Теплоносителем в данной системе может являться как воздух, так и специальная жидкость с незамерзающими свойствами.

Циркуляция его может быть естественной и принудительной.

Коллекторы используются в различных странах с любым климатом.

Область применения их достаточно велика:

  1. Для дач, коттеджей и частных домов.
  2. Различных производственных комплексов, независимо от рода деятельности и масштаба.
  3. На автомойках, станций автозаправок.
  4. В детских и медицинских учреждениях.
  5. На объектах железнодорожного транспорта.
  6. В гостиничных, торговых и развлекательных комплексах.
  7. В заведениях общепита и офисах.
Читайте также:  Кладка печей своими руками схемы чертежи

Использование солнечной энергии для теплоснабжения

Пример солнечного отопления

Одним из определяющих принципов построения любой отопительной системы является целесообразность. Т.е. все капиталовложения должны окупиться за определенный промежуток времени. В этом плане отопление дома солнечной энергией является наиболее эффективным и финансово выгодной инвестицией.

Солнечная энергия по сути является бесплатным источником для получения тепла. Его можно использовать несколькими способами – обустроить систему отопления или сделать автономную систему горячего водоснабжения. Если внимательно изучить отзывы об отоплении от солнечных батарей – можно выявить интересную зависимость. Чем профессиональнее сделано отопление (заводские коллекторы, дополнительное обогревание, электронное управление) – тем выше эффективность работы теплоснабжения.

Какими способами может происходить трансформация солнечной энергии в тепловую?

  • Солнечная батарея отопления – как один из способов получения электрической энергии. Излучение воздействует на матрицу из резисторных фотоэлементов, в результате чего в цепи возникает напряжение. В дальнейшем этот ток можно использовать для подключения к электроприборам отопления;
  • Современное отопление частного дома солнечными коллекторами. В этом случае происходит прямая передача тепловой энергии от солнечного излучения теплоносителю. Последний располагается в системе трубопроводов, расположенных в специальном герметичном корпусе.

Наиболее эффективным является отопление с помощью солнечной энергии последним способом. Таким образом можно избежать дополнительного преобразования энергии. Солнце будет напрямую воздействовать на теплоноситель, повышая его температуру. Однако отопление солнечной энергией своими руками с помощью электрических батарей более универсальное, так как электроэнергия может использоваться для работы других электроприборов в доме. Выбор определяется бюджетом и требуемой мощностью системы.

Во время установки солнечной батареи необходимо соблюдать определённый угол наклона. В зависимости от времени года он должен составлять 30° (лето) и 70° (зима).

Изготовление концентратора из старой спутниковой антенны

1. Для конструкции подойдет любая модель, позволяющая концентрировать солнечные лучи в одной точке — прямофокусная или офсетная.

2. Криволинейную поверхность параболы оклеивают лентами, вырезанными из зеркальной пленки, цельным куском оклеить ее сложно.

В качестве отражателя, годится металлизированная клейкая пленка, подойдут и кусочки зеркал.

3. Точка фокуса на спутниковой антенне соответствует району крепления конвертера.

4. Медную трубку обматывают на трубу ½- ¾ дюйма — это будет теплоприемник.

Чтобы медная трубка не деформировалась и не плющилась во время намотки, ее наполняют солью.

5. Для лучшего результата, теплоприемник окрашивают в черный цвет термостойкой краской.

Чтобы не остывал от порывов ветра, его утепляют, используя огнеупорные материалы, например, муллитокристалическое волокно.

А вы знаете, как сделать своими руками душевую кабину из поликарбоната в квартире? Советы профессиональных мастеров прочитайте в полезной статье, из которой вы узнаете, что сделать ее не так уж и сложно.

Как найти воду на участке своими руками прочитайте в этой статье.

Вы узнаете

— какие трубы необходимо использовать и как с ними работать; — какой утеплитель необходимо применять; — какое остекление можно использовать а какое крайне не рекомендуется; — как и из чего изготавливается абсорбер, важная составляющая гелиоустановки;

Варианты изготовления солнечных коллекторов

— Процесс изготовление солнечного коллектора с типовой схемой «решетка» — Процесс изготовления «решетки», без использования тройников — Процесс изготовления коллектора с типовой схемой «серпантин» из металлопластиковой трубы

Читайте также:  Декор камина: обзор готовых идей с фото (50 фото)

Монтаж

— Выбор угла наклона коллектора — Варианты установки коллектора — Схемы подключения солнечного коллектора

Как сделать аккумулирующий бак своими руками

— Разновидности баков аккумуляторов — Изготовление аккумулирующего бака высокого давления — Изготовление аккумулирующего бака низкого давления

Варианты изготовления воздушного коллектора

— Воздушный коллектор, общие положения и правила по постройке — Процесс изготовления простейшего воздушного коллектора с забором воздуха с улицы — Процесс изготовления эффективного воздушного коллектора из алюминиевых банок

Самодельный солнечный коллектор не будет уступать ни по параметрам не по внешнему виду коллекторам изготовленных на заводе.

Стоимость коллектора в магазине площадью 2 кв.м. составляет 400 €, а коллектор собранный своими руками обойдется вам 50-150€ (в зависимости от применяемых материалов).

Дополнительно для вас будут представлены несколько вариантов солнечных воздушных коллекторов. Прямое предназначение воздушных коллекторов — обогрев помещения в холодное время года теплым воздухом. Например: при температуре окружающей среды +5°С, такой коллектор способен выдавать воздух с температурой более 70° C

Основными достоинствами воздушных коллекторов являются их простота и надежность. Такие коллекторы имеют простое устройство, а управление им весьма несложно. Теплообменник не требуется, так как воздух не замерзает.

Шаг 2: Готовим основание

Возьмите светильник и сделайте следующее:

  • Удалите старые лампы.
  • Снимите крепления ламп.
  • Удалите остальные внутренности.
  • Скрепите углы корпуса светильника с помощью саморезов.
  • Промажьте герметиком углы, а также все щели и отверстия в светильнике.
  • Залепите все большие отверстия алюминиевым скотчем.
  • Перед тем, как начать красить каркас черной краской, дайте силикону высохнуть в течение ночи.

Шаг 3: Красим

Покраска каркасов проводится в следующем порядке:

Шаг 2: Готовим основание
Шаг 2: Готовим основание
  • Наденьте одежду, которую не жалко испортить краской.
  • Наденьте защитные перчатки.
  • Накройте газетой предметы и поверхности, чтобы защитить их от попадания краски.
  • Очистите и помойте водой с мылом все корпуса светильников и затем просушите их.
  • Покрасьте светильники со всех сторон и дайте им высохнуть в течение ночи.
Шаг 2: Готовим основание
Шаг 2: Готовим основание
Шаг 2: Готовим основание
Шаг 2: Готовим основание

Классификация по температурным показателям

Гелиосистемы классифицируются по различным критериям. Но в приборах, которые можно изготовить самостоятельно, следует обратить внимание на вид теплоносителя. Такие системы можно разделить на два типа:

  • использование различных жидкостей;
  • воздушные конструкции.

Первые применяются чаще всего. Они более производительные и позволяют напрямую подключить коллектор к отопительной системе. Также распространена классификация по температуре, в пределах которой может работать устройство:

Солнечная батарея своими руками Part11

Последний вид гелиосистем работает благодаря очень сложному принципу передачи солнечной энергии. Оборудованию требуется много места. Если разместить его на загородной даче, тогда оно займет преобладающую часть участка. Для производства энергии понадобится специальное оборудование, поэтому сделать такую солнечную систему самостоятельно будет практически невозможно.

Заключение

Сборка солнечного коллектора своими руками — это не очень сложная работа, которая вполне под силу любому домашнему мастеру. Но, чтобы получить действительно качественный результат, который позволит своевременно получать горячую воду в нужном объеме и оформить отопление в доме с минимальными денежными затратами на обслуживание, потребуется не только это. Обязательно заранее выберите подходящую схему монтажа, исходя из личных нужд. Это может быть работа коллектора на:

  • только водоснабжение в летний период;
  • только подача горячей воды круглый год;
  • водоснабжение и отопление, в том числе зимой.

В зависимости от выбранной схемы будет меняться и количество необходимых дополнительных расходных материалов и оборудования, а также и масштаб требуемой площади под сам коллектор, что также немаловажно. Учтите заранее все нюансы, и вы обязательно оцените, насколько это выгодное решение, тратить энергию солнца в личных целях.

Греем воду

По похожему принципу можно сделать и водонагреватель. Им также можно пользоваться только в дневное время, т.к. вода будет нагреваться от солнца до температуры, достаточно комфортной, чтобы помыться. Это позволит хоть немного разгрузить бойлер или котёл. Также можно успешно применять такие системы в местах, где нет возможности провести газ или обеспечить нагреватели другим топливом. Для этого придётся сделать целую отдельную установку. Схематически, конструкция будет выглядеть так:

Греем воду

Греем воду

Греем воду

На рисунке показано строение, общей площадью до 5 м2. Остов его выполнен из деревянных брусьев, обшитых фанерными листами. Коллекторная панель составлена из 600 алюминиевых банок, собранных по описанному выше способу. Она наклонена на 35 градусов от вертикальной оси. Нижняя часть конструкции расположена в яме, глубиной 1,5 метра, размерами 2,7 на 1,2 м. Она выложена пустотными пеноблоками и тщательно заизолирована слоем пенополистирола. Внутрь помещён бак с водой, ёмкостью 300 литров. Вокруг него, в качестве накопителя и распределителя тепла, предусмотрена обсыпка из мелких валунов. По вентиляционному каналу слева нагретый панелью воздух поступает вниз, и передаёт тепло камням. Это движение интенсифицируется благодаря встроенному вентилятору, мощностью не менее 125 Вт.

Греем воду

К баку подсоединены два змеевика, подающие холодную и отводящие нагретую воду. Её можно использовать как для мытья, так и для обогрева помещений, подсоединив к системе центрального отопления. Температура входящей в дом воды вполне достаточна для обеих целей – порядка 50 °C. И, к примеру, только на отключении бойлера ежемесячно можно сэкономить до 300 кВт*ч.

Греем воду

Да, эта система конструкционно намного сложнее первой, однако она значительно расширяет возможности дальнейшей эксплуатации теплоносителя. Несмотря на то, что она также сильно зависит от освещённости, каменная подушка в земле удерживает тепло гораздо дольше.

Греем воду

Попробуйте сделать такой коллектор своими руками. На деле — всё не так сложно. Самое долгое – собрать достаточное количество материала. Зато взамен вы получите дееспособную систему обогрева, с постоянно возобновляемой энергией. И главное – совершенно бесплатно.

Греем воду

  //

Греем воду

Рекомендуемые статьи по теме Правильная пайка светодиодных лент Как правильно организовать освещения рабочих зон Руководство по сборке напольных светильников своими руками Как сделать бумажный светильник своими руками Как правильно повесить люстру Общее освещение бжд: как рассчитать, пример расчета