Воздушный солнечный коллектор своими руками: конструкция

Воздушный солнечный коллектор устройство схемы конструкции

Cолнечные коллекторы, в отличие от солнечных аккумуляторов, не накапливают энергию солнца, а сразу же пускают ее на утепление. Их делают не только на производствах, но и своими руками, из самых разных материалов, например, из пивных банок.

Воздушный солнечный коллектор, установленный на южном фасаде дома

Принцип работы воздушного солнечного коллектора

Воздушный солнечный коллектор – одно из самых простых устройств. Его работа основана на принципах, знакомых всем нам с детства.

Парниковый эффект. Лучи солнца могут свободно проникать через прозрачные покрытия, будь то стекло, поликарбонат или что-то другое. Но тепло, которое они принесли, не может выбраться наружу из закрытого пространства. Именно поэтому строят теплицы. Теплый воздух легче. Всегда нагретый воздух поднимается, а холодный – опускается к полу. Именно по этой причине обогреватели размещают снизу.

Это два основных принципа, на которых организована работа воздушного солнечного коллектора для дома.

Воздушный солнечный коллектор для дома состоит из поглощающей панели, трубок, через которые будет циркулировать воздух, и вентилятора, отвечающего за движение воздушных масс. Конечно, все это нужно прикрепить к помещению, которое нуждается в подогреве.

Воздушный солнечный коллектор для обогрева дома

Можно также с помощью труб сделать систему для обогрева всего дома, если коллектор достаточно мощный.

Поглощающая панель состоит из абсорбера, прозрачного защитного покрытия (например, поликарбоната) и теплоизоляции. Все это помещено в короб, задняя и боковые стенки которого покрыты толстым слоем теплоизоляции. Это нужно, чтобы сохранить тепло для отопления.

Потом размещается полотно абсорбера. Обычно его изготавливают из меди или алюминия и покрывают селективным покрытием, которое помогает собрать больше энергии. Для поглощающего полотна главное – теплопроводность конструкции.

Сверху размещается прозрачное покрытие, которое должно защищать абсорбер от погодных условий и различных ударов. Конечно, лучшим вариантом будет стеклопакет. Есть много более дешевых вариантов, но стеклопакет обеспечит максимальный КПД, который сделает возможным обогрев даже в Сибири.

Хотя нельзя отрицать пользу поликарбоната. Многие выбирают покрытия именно из поликарбоната. Он стоит дешевле, но мало в чем уступает лучшим вариантам.

Воздух может двигаться через поглотитель благодаря естественной циркуляции (теплый вверх, холодный вниз).

Устройство воздушного солнечного коллектора

Это не экономично, поэтому в таких случаях к системе присоединяют вентилятор, можно с помощью труб. Он гонит воздух гораздо быстрее и вся полученная энергия передается в систему для отопления.

Но в этом случае нужны дополнительные затраты – вентиляторы потребляют электроэнергию.

Обычно такие солнечные коллекторы просто встраивают в крыши или стены зданий, что повышает их КПД (коэффициент полезного действия).

Правда, это не касается поликарбоната. Но если не нужно нагревать воздух для отопления больше, чем на 17 градусов (по сравнению с окружающей средой), то можно пускать циркуляцию с обеих сторон полотна. Но если окружающая среда слишком низкой температуры, например, в Сибири, результат будет хуже.

Если воздушный коллектор хорошего качества, он может прослужить до 20 лет.

Воздушные солнечные коллекторы, установленные на фасаде здания

Виды воздушных коллекторов

Тип воздушного солнечного коллектора зависит от того, откуда берется воздух. Если в помещение он попадает снаружи, а по дороге его подогревают, то — это вентиляционная система. Если же воздух для нагревания берется внутри самого помещения и потом просто возвращается внутрь, то — это рециркуляционный вариант.

Вентиляционные системы для отопления сейчас применяют в овощехранилищах, цехах, курятниках и тому подобное. То есть везде, где нужен постоянный доступ свежего воздуха.

А рециркуляционная система известна нам с давних времен. Самый простой пример – камин или печь с воздуховодами для отопления. В современном варианте это нагревательный котел, встроенный в систему вентиляции. Но солнечный коллектор обойдется гораздо дешевле, чем вышеназванные варианты, в том числе и система водного отопления.

Зимний обогрев своими руками

Иногда необходимо организовать отопление курятника или любой другой хозяйственной постройки зимой. Но устанавливать печь для отопления – слишком дорого, затраты себя не окупят. Поэтому многие выбирают воздушный коллектор для обогрева курятника, это отличная схема. Сделать такое устройство можно и своими руками.

Воздушный солнечный коллектор для обогрева курятника, сделанный своими руками

Это более дорогая и эффективная конструкция, чем, например, коллектор из пивных банок, тут придется постараться.

Такое устройство легко сделать, практически отсутствуют расходы на его содержание и коллектор очень удобен в использовании. Главное – вмонтировать его в стену курятника, тогда эффективность будет гораздо выше, и сделать защитное покрытие из поликарбоната.

Схема устройства воздушного коллектора для дома простая. Снизу нужно сделать своими руками отверстие, через которое из помещения будет поступать воздух для нагрева. Внутри коллектора сделана сетка, которая нагревается и отдает тепло воздуху. Потом через верхнее отверстие поток снова возвращается в помещение.

Технология

Устанавливать полотно нужно всегда с южной стороны. Размер коллектора выбирают так, чтобы он хорошо отапливал помещение. То есть нужно принять во внимание размеры, схема разрешает различие. Само собой, что также это зависит от размера южной стены и количества денег.

Деревянный брус размером 150 на 50 мм для изготовления каркаса воздушного коллектора

Сначала делаем каркас устройства. Для этого понадобится брус 150 на 50 мм. В принципе, верхнюю часть можно изготовить из бруса 200 на 50 мм, тогда получится козырек.

Посередине каркаса лучше сделать дополнительное перекрытие или даже несколько, в зависимости от размеров каркаса. Это увеличит прочность конструкции.

Если в качестве защитного покрытия планируется использовать стеклопакет, то каркас должен быть упрочненным.

Каркас следует надежно прикрепить своими руками к стене дома и заизолировать все щели между ними монтажной пеной. Корпус воздушного солнечного коллектора должен быть герметичным.

Потом сверху и снизу на стене внутри каркаса нужно сделать отверстия для обмена воздуха. Если стены из досок или подобных материалов, это будет легко, но если стена кирпичная, это будет труднее. Но все же это необходимо сделать аккуратно.

Металлические перфорированные листы для изготовления абсорбера

Алюминий обладает высокой теплопроводностью, поэтому подходит лучше всего. Кроме того, чем больше площадь, способная принимать энергию, тем лучше конечный результат. К сожалению, из-за высокой цены мало кто может ее себе позволить, поэтому обычно обходятся металлической сеткой.

Поверхность обязательно нужно покрыть черной краской, это усилит селективные способности абсорбера.

На верхние отверстия, через которые в помещение будет попадать теплый воздух, необходимо установить клапаны, это легко сделать своими руками. Иначе в пасмурную погоду из коллектора будет попадать внутрь холодный воздух.

В качестве клапана подойдет кусок не слишком плотного полиэтилена. Его прикрепляют только за верхний край и теплый воздух сможет приподнимать его, а холодный не проберется.

На нижние отверстия нужно установить мелкую сетку, лучше всего капроновую. Она будет предохранять коллектор от попадания внутрь пыли, поэтому лучше поставить несколько слоев. Нельзя допустить, чтобы пыль попала внутрь коллектора, ведь она осядет на защитном стекле и ухудшит КПД устройства.

Капроновую сетку нужно будет время от времени менять своими руками, ведь она будет забиваться пылью и перестанет пропускать воздух. Можно также иногда протирать ее.

Прозрачный поликарбонат для установки защитного слоя воздушного коллектора

По такой схеме можно сделать своими руками обогрев курятника или любого другого хозяйственного строения.

Система SolarVenti

Отдельно нужно вспомнить систему SolarVenti. Это воздушный коллектор, который работает по принципу вентиляции. Его применяют в тех помещениях, где может образоваться затхлость или плесень. Например, подвалы, гаражи, дачи, строительные бытовки, катера, террасы, жилые дома и тому подобное.

Отличительная особенность системы SolarVenti – вентилятор не нуждается в дополнительной подпитке электроэнергией, а защита абсорбера происходит с помощью поликарбоната.

Как и в обычных коллекторах, в SolarVenti абсорбер собирает энергию из солнечных лучей, но потом в действие приходит встроенный фотоэлемент. Он преобразует ее в электроэнергию, которая включает вентилятор. То есть даже работа вентилятора происходит благодаря солнечной энергии.

Воздушные коллекторы, работающие по системе SolarVenti

Свежий воздух поступает через множество мелких дырочек на задней стенке без помощи труб. Это обеспечивает нужную циркуляцию. Также есть фильтр, который препятствует попаданию грязи внутрь SolarVenti. А еще такой коллектор использует тепло стен для повышения производительности обогрева дома. Обычно в качестве защитного слоя используют какой-то вид поликарбоната.

Оконный коллектор

Для тех, кто не желает делать массивные конструкции, есть воздушный коллектор, который можно крепить прямо на стеклопакет. Его может своими руками снять даже женщина, притом без особых усилий. Такой коллектор обеспечит обогрев дома через стеклопакет. Кстати, это более эффективная система, чем коллектор из пивных банок.

Его делают из алюминия – это уменьшает вес и увеличивает эффективность устройства. Каркас делается из двух алюминиевых рамок. Его можно будет прикрепить на стеклопакет своими руками так же, как крепится москитная сетка.

Задняя стенка – алюминиевый лист средней толщины, чтобы не мялся. Для циркуляции воздуха в задней стенке нужно пробить по два ряда дырочек сверху и снизу. В нижние будет входить холодный воздух, из верхних – выходить теплый. Лист алюминия нужно прикрепить своими руками с помощью алюминиевого скотча, зафиксировав по всем углам и посередине.

Для того чтобы укрепить заднюю стенку, посредине можно установить алюминиевый профиль с заклепками.

Абсорбер можно сделать из тонкой черной фольги, которую используют фотографы. Правда, ее тяжело найти и она недешево стоит. Поэтому многие выбирают более практичный вариант – очень тонкий лист алюминия, покрашенный черной краской.

Абсорбер должен иметь те же размеры, что и задняя стенка. Когда его прикрепили к корпусу алюминиевым скотчем, можно сверху устанавливать вторую рамку. Сверху всю конструкцию нужно опять же зафиксировать алюминиевым скотчем.

После этого воздушный коллектор можно крепить на стеклопакет. Окно должно обязательно выходить на южную сторону. Конечно, можно еще прикрепить липучки и приклеить коллектор прямо на стеклопакет. Это уже дело выбора, но в таком случае нужно будет обеспечить поступление теплого воздуха внутрь с помощью труб.

Воздушный солнечный коллектор из пивных банок

Еще можно сделать воздушный коллектор из пивных банок. Коллектор из банок будет менее эффективным, на несколько Дж. В этой схеме из банок делается теплогенератор.

Основной плюс воздушного солнечного коллектора из банок – доступность материалов, в частности, тех же самых банок.

Воздушный коллектор можно Как купить у производителя, так и сделать своими руками. Как видно, что такие коллекторы доступны всем, ведь каждый может сделать воздушный коллектор из банок.

Источник: http://msklimat.ru/vozdushnyj-solnechnyj-kollektor-ustrojstvo-shemy-konstruktsii.html

Сборка воздушного солнечного коллектора своими руками

Солнце — мощный источник энергии, который люди научились использовать для своих нужд.

Простейший пример того, как солнечные лучи могут применяться с пользой, — ёмкость для душа, выкрашенная в чёрный цвет.

Более сложная и функциональная конструкция, которую можно сделать своими руками, — воздушный солнечный коллектор. С помощью такого оборудования можно не только подогревать воду, но и отапливать дом.

Отопление дома с помощью солнечного коллектора не единственная его функция

Принцип действия

Все солнечные коллекторы работают по одному принципу: энергия ультрафиолетовых лучей преобразуется в тепло. Основной элемент конструкции — коллектор, внутри которого находятся тонкие трубки с теплоносителем. В качестве последнего обычно используют антифриз или воду.

Теплоноситель перемещается по трубкам и нагревается под воздействием солнечных лучей. По трубкам он циркулирует внутри бака, в котором находится вода.

В то время как основной объём жидкости нагревается, теплоноситель остывает, и за счёт этого происходит его циркуляция по трубам.

Отличие воздушно-солнечного коллектора от системы охлаждения в авто состоит в следующем: тепло не просто отводится из одного места в другое, а выполняет определённую функцию. С каждым годом солнечные коллекторы получают всё большее распространение, и учёные уверены, что именно за этими приборами будущее.

В скором времени, скорее всего, солнечные батареи будут в каждом частном доме

Интересные факты, свидетельствующие о том, что в скором времени солнечные лучи везде будут использоваться как источник энергии:

• воздушный солнечный коллектор для отопления дома устроен сравнительно просто, и его можно сделать своими руками;
• полученную энергию можно аккумулировать и направлять на различные нужды;
• тепло не нуждается в транспортировке, а применяется там же, где и было получено;
• процесс преобразования солнечной энергии в тепловую безвреден для окружающей среды;
• коллекторы не нуждаются в дорогостоящем обслуживании, уход за ними минимален;
• солнечная энергия бесконечна и практически бесплатна.

Но у этого источника тепла есть и минусы. Один из них — невозможность получать энергию солнца ночью. Другие недостатки:

• эффективность работы оборудования прямо зависит от характеристик инсоляции, т.е. в пасмурную погоду, а также в период, когда световой день короткий, тепловой энергии удаётся получить меньше;
• создание и установка коллектора потребуют финансовых и временных затрат;
• в зимний период КПД заметно снижается.

В этом видео вы узнаете, все о воздушном солнечном коллекторе:

Классификация устройств

Солнечные коллекторы подразделяются на двухконтурные и одноконтурные. Первый тип более распространён. В устройстве с двумя контурами по одному из них циркулирует вода, по второму — теплоноситель. Такой коллектор используется круглогодично.

Что касается одноконтурного оборудования, оно пригодно к применению только в безморозный период, так как внутри теплоносителя находится вода, способная замёрзнуть и разрушить трубки.

По принципу работы коллекторы также делятся на несколько групп:

• воздушные;
• плоские;
• вакуумные;
• концентраторы.

Существуют несколько видов моделей, например, воздушные

Воздушные модели

Особенность этих коллекторов — невысокая эффективность. Воздух плохо проводит тепло, хотя он и способен нагреваться. Главное преимущество — возможность круглогодичного использования.

Поскольку воздух не замерзает, нет риска, что трубки будут повреждены. Конструктивно этот тип коллектора отличается надёжностью и простотой.

Такое оборудование подходит для отопления разных типов помещений, включая:

• жилые дома;
• подвалы;
• овощехранилища;
• цеха;
• гаражи;
• склады.

Основной элемент коллектора — ребристая панель, выполняющая функции теплоприёмника. Обычно она изготовлена из стали, алюминия или меди. Внутри панель разделена на ячейки. Воздух циркулирует между рёбрами и подогревается, отдавая тепло в помещение. Охлаждённый теплоноситель перемещается обратно в основную часть коллектора.

Воздушный солнечный коллектор из пивных банок : последствия работы после зимы:

Плоский источник тепла

Основное достоинство плоского солнечного коллектора — простота конструкции. Оборудование довольно надёжно, но имеет сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Устройство собрано по принципу сэндвича и включает в себя следующие элементы:

• защитное стекло;
• медные трубки, заполненные теплоносителем;
• теплоизоляционный слой;
• алюминиевую раму;
• крепёж;
• абсорбент.

В качестве поглощающей поверхности (абсорбента) выступает пластина. Её окрашивают в чёрный цвет, чтобы поглощение солнечных лучей было максимальным. Стекло применяется для создания парникового эффекта. Благодаря ему тепло не уходит, а нагревает абсорбент. Такую конструкцию несложно собрать самостоятельно, а служить она может более 10 лет.

Существует модель на вакууме, которая имеет свои особенности

Оборудование на вакуумных элементах

Коллекторы вакуумного типа имеют в своей основе запаянные трубки, наполненные теплоносителем, и теплосборник. Трубки выполнены из стекла, покрытого специальным напылением, позволяющим лучше аккумулировать тепло.

Благодаря вакууму предотвращаются потери тепла. В процессе циркуляции жидкость из вакуумных трубок поступает сначала в теплосборник, а затем в накопительный бак с водой.

Охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в систему.

У вакуумного (вакуумированного) устройства более высокий коэффициент полезного действия, чем у плоского и воздушного. С помощью этого коллектора удобно нагревать воду. Конструкция хороша тем, что трубки можно добавлять и убирать, когда увеличивается или уменьшается потребность в горячей воде.

Мой воздушный коллектор-сборка перед экспуатацией:

Существует много вариантов вакуумных устройств, в том числе такие, где стеклянные трубки находятся одна в другой, а в наружной находится вода. Недостаток моделей этого типа — сложность изготовления. Создать вакуум в домашних условиях нереально. На предприятиях есть такая возможность, тем не менее процесс изготовления вакуумированных коллекторов обходится недёшево.

Сборка своими руками

Коллектор, работающий на солнечной энергии, можно как собрать, так и купить в готовом виде. Второй вариант неудобен тем, что с увеличением площади поглощения возрастает цена. При этом от размеров поглощающей поверхности зависит мощность.

Сборка воздушного коллектора своими руками — оптимальный вариант для тех, кто не желает переплачивать. Для изготовления не нужны дорогие инструменты и материалы: в простейшем варианте отопительное устройство собирается из алюминиевых банок.

Первый этап — выбор места, где будет стоять устройство. Оно должно освещаться солнцем как можно дольше. Панели ориентируют на юг, причем желательно, чтобы их можно было поворачивать, регулируя угол наклона. Так удастся добиваться максимального уровня инсоляции в разное время года. Например, зимой солнце находится ниже над горизонтом, чем летом.

Воздушный солнечный коллектор:

Для уменьшения потерь тепла коллектор располагают как можно ближе к помещению, которое планируют обогревать. В частности, можно установить его на фронтон или южную сторону кровли. Ещё один важный момент — тени от ограждений, деревьев и других высоких объектов. Зимой они бывают длиннее, и нужно это учитывать. Коллектор следует ставить так, чтобы тени не попадали на него в любое время года.

Когда выбрано место, приступают к изготовлению. Алюминиевые банки подходят лучше, чем что-либо другое, потому что металл хорошо нагревается и проводит тепло. Ёмкости без проблем стыкуются между собой, так как имеют одинаковые размеры, а при необходимости их можно резать и сгибать.

Данную систему отопления можно собрать и своими руками

Собрав достаточное количество алюминиевых банок, прорезают в них отверстия с обеих сторон. Стыкуют между собой и склеивают места соединений герметиком. Конструкцию из банок окрашивают чёрной краской и укладывают в панель.

Затем присоединяют трубки для отведения и подведения воздуха. Подойдут элементы, предназначенные для монтажа вентиляционных систем. С задней стороны панели монтируют теплоизоляционный материал, с передней — укрепляют стекло или сотовый поликарбонат.

Готовый коллектор может работать без дополнительного оборудования, но для повышения эффективности можно подключить к нему вентилятор.

Самодельный коллектор даёт возможность организовать водяное отопление дома. В этом случае функцию теплоприёмников выполняют полиэтиленовые шланги, металлические трубы, алюминиевые или чугунные батареи. Для круглогодичного использования сооружают двухконтурный коллектор. Теплоноситель — антифриз или тосол.

Собрав солнечный коллектор воздуха своими руками, можно полностью покрыть потребность в горячей воде и уменьшить расходы на обогрев помещения.

Воздушный солнечный коллектор из профнастила своими руками:

Источник: https://kaminguru.com/obogrevatel/sborka-solnechnogo-kollektora.html

Как сделать воздушный солнечный коллектор для отопления дома (видео)

Используя недорогие подручные материалы и простое оборудование, можно собрать эффективный воздушный солнечный коллектор для обогрева дома.

Устройство работает по простому принципу: черная поверхность поглощает солнечное тепло и отдает его воздуху. Пока на коллектор светит солнце, абсорбер нагревает нагнетаемый вентиляторами холодный домашний воздух. В помещение возвращается уже нагретый воздух — благодаря такой вентиляции температура в помещении постепенно повышается.

Воздушный солнечный коллектор обычно устанавливают на крышу или на южную стену дома, предварительно сделав четыре отверстия диаметром около 10 см, объясняет кандидат технических наук, автор многочисленных публикаций об энергосбережении и книги «Энергосберегающие коттеджи» Юрий Дудикевич.

«Через нижние отверстия в стене прохладный домашний воздух будет подаваться на коллектор, нагреваться и возвращаться обратно в помещение через верхние отверстия, — объясняет специалист. — На выходе коллектора устанавливаются обратные клапаны, которые блокируют движение воздуха при отключенных вентиляторах».

— В декабре, когда температура воздуха на улице достигала -6 ° С, суммарная выходная тепловая энергия коллектора в течение солнечного дня (7:00) составила 6 кВт*ч, а эффективность — не менее 50%, а в октябре коэффициент полезного действия устройства повысился до 75 %».

Теплый воздух из солнечного нагревателя лучше направить под пол, советует эксперт. «Устроить это можно посредством плоских прямоугольных воздуховодов шириной 30 и высотой 5 сантиметров, — объясняет Юрий Дудикевич. — Их можно изготовить своими руками из оцинкованной жести, к тому же они имеют большую площадь поверхности, чем круглые трубы, и поэтому лучше отдают тепло».

При этом необходимо обязательно обернуть в теплоизоляцию каналы и пол, отмечает специалист, добавляя, что отличными свойствами обладает природный утеплитель из извести и костры льна или конопли.

Воздушный солнечный коллектор может использоваться не только для обогрева дома, но и для отопления парников, сушки неотапливаемых помещений, сушки фруктов и овощей, а также древесины весной, летом и осенью.

Источник: https://ecotechnica.com.ua/stati/1900-kak-sdelat-vozdushnyj-solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-doma-video.html

Солнечный коллектор своими руками

В энергетически эффективном доме создаются, внедряются и эксплуатируются возобновляемые источники энергии. Все чаще домовладельцы стараются сделать солнечный коллектор своими руками, чего раньше не было совсем.

Благодаря тому, что гелиосистемы постоянно совершенствуются и цены на них падают, в повседневной жизни их появляется все больше. Заводская модель стоит примерно столько же, сколько и классическая система отопления.

Самое приятное заключается в том, что подобная система может быть сделана своими руками.

https://www.youtube.com/watch?v=aAH0LAiiHAA

к содержанию ↑

Как работает солнечный коллектор?

Коллектор необходим для того, чтобы захватывать солнечную энергию. Далее происходит ее концентрация и использование человеком.

Коллекторная система состоит из:

• Теплового аккумулятора (емкости под жидкость);
• Теплообменного контура;
• Коллектора.

По коллектору происходит циркуляция жидкого или газообразного теплоносителя. Благодаря полученной энергии он нагревается и, используя смонтированный аккумулятор, передает тепло воде. Для хранения нагретой жидкости до ее использования предназначен бак. Использовать ее можно широко —  для хозяйственных нужд, и для отопления.

Циркуляция жидкости может быть естественной или принудительной. Допускается монтаж в баке-аккумуляторе дополнительного элемента для нагревания жидкости, с помощью которого высокая температура будет поддерживаться в холодное время года.

к содержанию ↑

Какими бывают солнечные коллекторы?

По типу конструкции такие устройства бывают:

• Воздушными;
• Вакуумными;
• Плоскими.

Воздушные модели

Они используются достаточно редко, так как воздух является не самым лучшим теплоносителем. Воздушный солнечный коллектор для отопления дома своими руками чаще всего делают плоской формы. Таким образом, воздух, контактирующий с поглощающим устройством, нагревается естественным образом.

Вакуумные модели

Такие модели являются самыми сложными. В них используется не коробка, накрытая стеклом, а стеклянные трубки, большие по габаритам. Внутри них находятся трубочки меньшего диаметра с адсорбером, который собирает тепловую энергию. Пространство между трубками заполнено вакуумом, которым выполняется роль теплоизолятора.   

Плоские модели

Такой вариант – самый распространенный. Место внутри коллектора предназначено для расположения специального абсорбирующего слоя, который помещен в коробку из стекла. Между ним расположены трубки, в которых перемещается теплоноситель в жидком виде. Чаще всего эта роль исполняется пропиленгликолем.

к содержанию ↑

Отопление солнцем своими руками

Тем, кто решится сделать солнечный коллектор для отопления дома своими руками, следует обзавестись листами поликарбоната, медными или полипропиленовыми трубами.

Устройство

Наиболее универсальной считают конструкцию, которую разработал болгарский инженер Станислав Станилов. В основе действия этого устройства лежит парниковый эффект:

• Накопитель представлен в виде трубчатого радиатора из стальных труб, расположенный в теплоизолированной деревянной коробке.
• Для того чтобы подвести и отвести воду, пользуются водопроводными трубами диаметром ¾ или 1 дюйм.
• Для изоляции коробки со всех сторон используется пенопласт, минеральная или эковата.    

Солнечный коллектор своими руками — как собрать и изготовить? Ни в коем случае нельзя забывать о хорошей герметизации покровного стекла, через которое к радиатору будет проходить свет солнца. Роль накопителя тепла будет выполнять бочка из металла, которую необходимо поместить в коробку из фанеры или досок. Полости в коробке заполняет эковата, сухие опилки, керамзит, песок.

Материалы для работы

Чтобы сделать солнечный воздушный коллектор своими руками, требуется приготовить ряд материалов и инструментов:

• Стекло 1700*750 мм;
• Раму под стекло;
• Оргалит, который будет укладываться на дно;
• Доску 120*25 мм;
• Стальную полосу 20*2,5*3000 мм;
• Накладку-уголок;
• Деревянный брусок 50*30мм;
• Соединительную муфту;
• Трубу радиатора;
• Приемную трубу радиатора;
• Хомуты для крепежа;
• Отражатель из оцинкованного железа;
• Теплоизолятор;
• Аквакамеру;
• 200-300-литровый бак.

Солнечный коллектор имеет достаточно простую конструкцию. Для его изготовления соблюдаем инструкцию:

• Сколачиваем короб из досок, для усиления дна пользуемся брусом.
• Дно застилаем теплоизоляцией (пенополистирлом или минеральной ватой).
• На изоляцию укладываем железо или жесть.
• Ставим радиатор, закрепляем его хомутами, сделанными из полосы стали.
• Выполняем герметизацию соединений, замазываем щели и стыки.
• На лист металла и трубы радиатора наносим черную краску.
• На короб и бак для воды наносим серебристую краску.
• Бак помещаем в короб, оставшееся пространство засыпаем теплоизоляционным материалом.
• На чердаке размещаем бак и аквакамеру.

• Размещаем коллектор на южной стороне крыши, угол наклона к горизонту должен составлять 45 градусов.
• С помощью полудюймовых труб монтируем высоконапорную часть системы, соединяющую аквакамеру и водопроводный ввод.
• С помощью дюймовых труб выполняем монтаж низконапорной части.

• Запускаем воду в систему.

к содержанию ↑

Видеоматериал

Многие домовладельцы считают выгодным отопление дома с помощью солнечных коллекторов. Особенно подходит такой вариант для жителей южных районов. В то же время, в северных регионах подобного устройства будет достаточно только использования теплой воды в быту, для отопления не хватит светового дня.

Источник: https://serviceyard.net/sovetyi/solnechnyiy-kollektor-svoimi-rukami.html

Как сделать коллектор солнечный своими руками? Эффективные советы

Владельцы частных домов постоянно ищут новые возможности по экономии на отопительных системах и процессе подачи горячей воды. Актуальность решений возрастает в связи с подорожанием коммунальных услуг в последнее время. Солнечные коллекторы для нагрева воды – одна из конструкций, позволяющая решить вопрос.

Как они работают?

Солнечный обогреватель работает на одном главном принципе – поглощение или абсорбция солнечной энергии, для чего используется специальное приёмное устройство. После прохода через него энергия поступает к теплоносителю. Главное, чтобы это происходило с минимумом потерь. Приёмниками могут выступать трубки, которые надо изготовить из меди или стекла. Их окрашивают в чёрный цвет.

Всем известно, что именно тёмная окраска способствует наиболее эффективному поглощению световой энергии. Функцию носителя тепла передают воде, хотя иногда могут отдавать предпочтение и воздуху. Солнечный коллектор для нагрева воды делится на следующие виды:

1. Водяные вакуумные
2. Водяные плоские
3. Воздушные

Простотой конструкции вместе с низкими ценами отличается любой обычный солнечный вакуумный коллектор. Устройство выглядит как панель. Она служит приёмником для энергии от солнца, с металлической основой. Сам он заключается в корпус с дополнительной обработкой, придающей герметичность.

С задней стороны у стального листа есть специальные рёбра, которые делают теплоотдачу более эффективной. Стальной лист так же укладывается на дно с дополнительной изоляцией от тепла. Прозрачное стекло монтируется спереди. Специальные проёмы с фланцами располагаются по бокам. Они нужны, чтобы подключать воздуховоды, либо другие солнечные панели.

Без них невозможно собрать солнечный водонагреватель своими руками.

Одна сторона проёма принимает воздух. Он проходит между рёбрами из стали, и выходит с другой стороны, получив тепло от внутренней конструкции.

Воздушный солнечный коллектор легко изготовить собственными силами, ведь в их конструкции нет ничего сложного. Но потребуется использовать большое количество исходного материала. И результат всё равно не будет радовать эффективностью. Потому многие предпочитают думать, как собрать водяные разновидности.

Плоские коллекторы: как они устроены?

Именно такой вариант больше всего интересен людям, собирающим всё самостоятельно. У таких конструкций для дома есть несколько особенностей.

• Воздушный солнечный коллектор снабжается корпусом, который обычно имеет прямоугольную форму, изготавливается из обычных металлов, либо сплавов с алюминием.
• Внутри корпуса монтируют тепловой приёмник. Сам приёмник выглядит как пластина, внутри которой запрессован змеевик. В производстве применяются вакуумные трубки.
• Приёмники чаще бывают медными, либо алюминиевыми. А сами покрываются дополнительным слоем чёрного цвета для абсорбции. Тогда воздушный солнечный коллектор становится более эффективным.

В нижней части пластины имеют дополнительную отделку из теплоизоляционных материалов. Прочное стекло, либо поликарбонат могут стать дополнительными крышками. Своими руками солнечный коллектор собрать просто при помощи этих деталей.

Пластины в чёрном цвете способствуют тому, что самодельные солнечные коллекторы лучше поглощают энергию. После этого носитель переходит к следующему элементу. Само стекло необходимо для решения двух важных задач:

1. Пропуск солнечной радиации в теплообменники. Своими руками вакуумный вариант собирается быстро.
2. Устойчивость к ветровым нагрузкам и осадкам. Из-за них снижается производительность, которой могут обладать вакуумные солнечные коллекторы.

Для соединений значение имеет герметичность. Попадание пыли внутрь недопустимо. Стекло не должно терять прозрачности, хотя бы за минимум эксплуатационного срока. Проникновение воздуха снаружи внутрь недопустимо, ведь тогда тепло просто выветривается. Это определяет, эффективно ли работает солнечный коллектор, воздушный в том числе.

О вакуумных коллекторах

Одна из разновидностей водяной гелиосистемы. Включена в высокую ценовую категорию благодаря инновационным решениям и современным технологиям. Но никуда не делся и стандартный нагрев воды солнцем, просто к нему в дополнение используют новые детали.

Изделия, из медных труб, в том числе, предполагают реализацию двух возможных решений:

• Изоляция, при которой применяется вакуум
• Применение парообразующей энергии для обогрева, либо конденсации от вещества, которое кипит при низкой температуре

Заключение абсорбера в вакуум – идеальное решение для того, чтобы обеспечить дополнительную защиту, создать эффективный солнечный нагреватель воды своими руками. Внутри стеклянной колбы должна находиться трубка из меди. У неё внутри – хладагент, а снаружи имеется дополнительный слой абсорбции.

Проводится откачка воздуха из пространства между частями. Когда солнечные лучи воздействуют на хладагент, он закипает. После чего вещество приобретает парообразную форму. Затем идёт движение вверх.

Затем снова появляется жидкость, когда состав взаимодействует с теплоносителем через тонкие стенки, которыми снабжаются солнечные коллекторы, и вакуумные виды.

Потому не вызывает сомнений то, что будет эффективно работать воздушный и солнечный коллектор, своими руками собрать который просто. Конденсация хладагента происходит внутри трубы, где есть проточный носитель тепла.

Энергия сама передаётся по такому устройству, после чего стекает вниз, чтобы снова собрать солнечную энергию.

Понижение температуры не оказывает влияния на водонагреватель, и солнечный водонагреватель – не исключение. Сохранение работоспособности гарантировано даже при сильных морозах. Допустимо применение в районе Дальнего Севера.

Нагрев воды зимой происходит с большей интенсивностью, нежели в летнее время. Ведь зимой процессу мешает облачность, солнце даёт гораздо меньше тепла.

Домашние условия делают невозможным изготовление стеклянных колб, у которых откачан воздух.

О возможных схемах подключения

От правильной установки, подключения сильно зависит эффективность работы. Сейчас существует множество вариантов для решения вопроса. Главное – не стараться искать самые сложные водяные изделия. Допустимо применение базовых схем, с которыми может разобраться каждый. Они предполагают, что внутрь поступает просто горячая вода от солнца.

Вариант «летний»:
Данной схемой подогрева воды можно воспользоваться практически в любых условиях. Допустима установка бака на улице, когда горячей водой пользуются в летних постройках. Другое дело – если жидкость разносится по дому, внутри помещений. Тогда и бак монтируют внутри коллектора, солнечные лучи используются меньше.

1. Такое устройство солнечных коллекторов предусматривает, что вода циркулирует в естественном порядке.
2. Солнечные батареи с добавлением аккумуляторов устанавливают на 800-1000 миллиметров ниже по сравнению с уровнем ёмкости, куда планируется подавать жидкость.
3. Чтобы собрать воздушные солнечные коллекторы воедино, надо взять трубы с не меньшим диаметром, чем ¾ дюйма.
4. Главное – следить за утеплением стенок, тогда не придётся думать о необходимости сохранять тепло. Подходит минвата с толщиной минимум в 1000 миллиметров, либо пенополиуретан.

Но лучше сделать так, чтобы для ёмкости было создано отдельное стационарное укрытие. Тогда можно не беспокоиться о том, что солнечные системы для нагрева воды будут менее эффективными.

Принцип работы у солнечного коллектора для дачи  данного типа предполагает, что естественная циркуляция отсутствует. Иначе вода не получит серьёзной инертности движения в воздушном пространстве. При больших расстояниях между устройством и баком вода снижает свою температуру. Часто в таких ситуациях устанавливают циркуляционные насосы, чтобы солнечный бойлер работал эффективнее.

Летняя схема для подключения

В контур коллекторов тепловых заливается не обычная вода, а специальный теплоноситель, если устройство планируется использовать круглый год. Используются антифризы или незамерзающие жидкости. Тогда и схема выглядит иначе по сравнению с описанным выше вариантом. Необходима установка бойлера, поддерживающего косвенный нагрев.

Антифриз нагревается внутри устройства, проходит через змеевик-теплообменник, согревает воду внутри бака. В процессе участвует вакуумная трубка от солнечного коллектора.

Не обойтись без встраивания расширительного бака, а ещё – «группы безопасности». В неё входят:

1. Автоматический воздухоотводчик.
2. Манометр.
3. Предохранительный клапан. Это обязательный элемент, если кто-то собирает вакуумный солнечный коллектор своими руками.

Носители тепла не будут постоянно двигаться, если нет насоса с принудительной циркуляцией. Воздушное отопление устроено несколько иначе.

Отопление от солнечных коллекторов

В данном случае так же ставятся бойлеры с косвенным нагревом. Отопление подключается к коллектору. Для дополнительного нагрева используют ещё один котёл, который работает на газе, либо с использованием твёрдого топлива. Котёл можно просто отключать время от времени, если плоские солнечные коллекторы справляются с работой самостоятельно.

Не стоит ждать от коллекторов увеличения эффективности в регионах с холодными зимами. Ведь в это время солнце находится низко по отношению к горизонту, и лучей даёт совсем мало.

Потому необходимо предпринимать дополнительные меры, чтобы обогреватели на солнечных батареях лучше справлялись с работой.

Но солнечная батарея помогает сэкономить даже в таких ситуациях, ведь нужно будет просто тратить меньше топлива на то, чтобы получить необходимую температуру.

Чем большую площадь занимают вакуумные коллекторы – тем большее количество тепла они в себя вбирают. Оптимальное решение – когда коллектор по площади занимает около 40-45 процентов от общей площади дома.

Горячее водоснабжение и отопление от коллектора

В системе коллекторов допустимо объединять сразу два варианта, о которых говорилось ранее. Только это позволяет сразу открыть доступ к горячей воде и отоплению. Вода помещается внутри специального бойлера с ёмкостью и змеевиком. Через этот змеевик и циркулирует сам теплоноситель.

Размер внутреннего бака уступает внешнему. Потому и на нагрев воды уходит не так много времени.

Бойлер надо подключить к дополнительному устройству у коллекторов, отвечающему за нагрев. Обычно за это отвечает котёл газового или электрического типа, либо теплогенератор с твёрдым топливом. Он ставится в солнечный коллектор отопления.

Температура часто становится нестабильной при использовании солнечных батарей в таких устройствах, как самодельный солнечный коллектор.  Может произойти и обратная ситуация – когда слишком быстрым становится охлаждение. Именно по данной причине систему необходимо снабжать автоматическими элементами. Контролирующее устройство отвечает не за одну функцию:

• Перенаправление потоков.
• Включение, выключение циркуляционных насосов.
• Проведение любых других операций, связанных с управлением.

Гибкие трубы и шланги для изготовления

Шланги и гибкие трубы коллекторов хороши тем, что позволяют значительно сократить время, требующееся для нагрева воды.

Именно поэтому данные материалы часто используются в самостоятельном изготовлении устройств типа солнечного коллектора и воздушного устройства. Такие модели дешевле магазинных.

Потребуется самому приложить небольшие усилия, чтобы солнечные нагреватели работали правильно.

Это один из самых простых  коллекторов для самостоятельного изготовления. Но есть и один недостаток, который для кого-то перевешивает достоинства – циркуляция искусственного типа обязательна. Гидравлическое сопротивление будет больше напора при контурах со слишком большой длиной. Но совсем не сложно подключить насос к самодельному солнечному водонагревателю.

Подобные солнечные обогреватели помогают согревать и воду в бассейнах. Их соединяют с фильтрационной системой, в обязательном порядке подключенной к насосу. Воде хватает времени, чтобы нагреться перед тем, как поступить непосредственно в бассейн. Воздушные солнечные коллекторы своими руками собираются просто и позволяют серьёзно сэкономить.

Некоторые ситуации допускают отсутствие накопительного бака. Например, если водой пользуются только днём, и в небольших количествах. Главное предварительная подготовка деталей соединения для труб и шлангов. Есть разные виды фитингов. Останется только выбрать ту, что подходит для той или иной ситуации.

Источник: https://svetuvas.ru/solnechnye-batarei/kollektor-solnechnyj-svoimi-rukami.html

Строим солнечный коллектор своими руками (23 фото)

05.09.2017

Солнце – это самый мощный источник энергии на Земле. Ежесекундно оно посылает нам более 80 тысяч миллиардов киловатт. Это в несколько тысяч раз больше, чем производят все электростанции мира.

Люди всегда старались найти способ применить солнечную энергию для своих нужд. Уже в раннем средневековье они умели добывать огонь при помощи линз, а в наше время емкость на крыше, выкрашенная в черный цвет, нагревает воду и служит летним душем в деревнях и на дачах.

Кстати, она является простейшим солнечным коллектором — несложным и оригинальным устройством, позволяющим использовать солнечную энергию для нагрева воды или отопления.

Если немного улучшить конструкцию, горячей воды хватит и на все хозяйственные нужды, и на обогрев дома. Для этого нужно понять принцип действия солнечного коллектора.

Как работает солнечный коллектор?

Принцип работы этих устройств основан на трансформации лучистой солнечной энергии в тепловую:

1. солнечные лучи нагревают теплоноситель, циркулирующий в коллекторе по тонким трубкам;
2. нагретый теплоноситель (вода или антифриз) попадает в накопительный бак;
3. в баке он нагревает воду, предназначенную для хозяйственных нужд;
4. остывший теплоноситель возвращается обратно в коллектор.

Принцип действия солнечного коллектора можно сравнить с автомобильной системой охлаждения – излишнее тепло посредством радиатора отводится от работающего двигателя и расходуется на обогрев салона. Но, если для автомобиля важно, в первую очередь, отвести тепло от двигателя, то при устройстве солнечного коллектора необходимо эффективно сохранить его.

Мировые ученые сходятся во мнении, что доля энергии, получаемой от солнца, будет только возрастать и приводят следующие факты:

• солнце является неиссякаемым и бесплатным источником энергии;
• применение солнечной энергии не приводит к загрязнению окружающей среды и не способствует увеличению парникового эффекта;
• солнечную энергию можно использовать везде, она не нуждается в транспортировке;
• современные научные разработки позволяют эффективно аккумулировать полученную энергию;
• солнечные коллекторы нуждаются в минимальном обслуживании;
• устройство коллектора относительно простое и обходится недорого.

Вместе с тем ученые отмечают и сложности в использовании солнечной энергии:

• эффективность коллекторов напрямую зависит от уровня инсоляции;
• установка оборудования потребует определенных начальных затрат;
• зимой теплопотери ощутимо возрастают.

Еще одним существенным недостатком является возможность получения энергии только в течение светового дня.

Выше мы кратко описали принцип действия двухконтурного коллектора: по одному контуру течет теплоноситель, по второму – вода. Это устройство может быть и одноконтурным. В нем теплоносителем служит только вода, которая впоследствии и расходуется. Одноконтурный коллектор непригоден для использования зимой, так как вода будет замерзать и разрывать трубки.

Помимо деления коллекторов на одно- и двухконтурные, существуют и другие общепринятые классификации. Так, солнечные коллекторы подразделяют по принципу работы на:

• плоские;
• вакуумные;
• воздушные;
• концентраторы.

Рассмотрим их устройство и принцип действия подробнее.

Плоский солнечный коллектор

Это несложное устройство напоминает сендвич со следующими слоями:

• алюминиевая рама с крепежом;
• теплоизоляция;
• поглощающая поверхность-абсорбент;
• медные трубки;
• защитное стекло.

Пластина-абсорбер выкрашена в черный цвет и обеспечивает максимальное поглощение солнечной радиации, а специальное закаленное стекло, закрывающее всю конструкцию, минимизирует потери энергии, создавая эффект парника и прогревая абсорбирующий слой.

Вакуумный солнечный коллектор

Солнечные коллекторы на основе вакуумных трубок имеют другой принцип работы.

В отличие от коллекторов плоского типа, тепло в вакуумных коллекторах аккумулируют герметично запаянные трубки и теплосборник.

Стеклянная поверхность трубок со специальным напылением эффективно поглощает солнечную энергию, которая нагревает теплоноситель внутри трубок. Вакуум предотвращает тепловые потери, работая как изолятор.

Через теплосборник циркулирующая жидкость поступает в бак-накопитель для нагрева воды и затем возвращается обратно в систему вакуумных трубок.

Вакуумные элементы позволяют обеспечить в коллекторах этого типа более высокий КПД по сравнению с плоскими аналогами.

Воздушный солнечный коллектор

Коллекторы этого типа не обладают высокой эффективностью, так как воздух имеет более низкую теплоемкость. Зато их можно использовать круглый год, так как воздух не способен замерзать зимой.

Конструкция воздушного коллектора проще и отличается высокой надежностью. Коллекторами воздушного типа можно обогревать как жилые дома, так и производственные помещения, овощехранилища, склады, гаражи, подвалы.

Устройство и принцип работы воздушного коллектора мало отличаются от плоских аналогов: систему медных трубок с циркулирующим по ним теплоносителем заменяет панель-теплоприемник с ребрами.

Мощность солнечного коллектора напрямую зависит от его площади, но с увеличением площади будут расти и затраты на приобретение. В некоторых случаях гораздо выгоднее самим изготовить солнечный коллектор из подручных материалов.

Эффективность его будет относительно невелика, но и траты на материалы не скажутся на семейном бюджете. Окупится любая самодельная конструкция очень быстро, если удастся предотвратить потери тепла.

Проще всего в домашних условиях изготовить воздушный или плоский солнечный коллектор.

Прежде всего нужно определить место для его установки:

• Панели нужно ориентировать строго на юг под определенным углом, обеспечивающим максимальную инсоляцию. КПД устройства будет выше, если угол наклона панели можно изменять, ориентируясь на высоту положения солнца в данный период. Так, зимой угол наклона должен быть максимальным, а летом панели должны стоять под меньшим углом.
• Панели коллектора нужно устанавливать как можно ближе к помещению, которое будет обогреваться, чтобы снизить теплопотери. Эффективна установка коллектора на южный скат крыши дома или на фронтон. Это минимизирует тепловые потери, но в крыше придется делать дополнительные отверстия.
• На выбранное для установки коллектора место не должна падать тень от заборов, деревьев или других строений.

Следует учитывать, что зимой тени намного длиннее за счет низкого положения солнца над горизонтом.

После выбора оптимального места нужно определиться с материалами, которые будут служить теплоприемниками. Для самодельного воздушного коллектора подойдут алюминиевые банки из-под напитков. Удобства очевидны – алюминий имеет высокую теплопроводность и легко режется, банки имеют стандартные размеры и стыкуются друг над другом.

После того, как необходимое количество банок собрано, их необходимо тщательно отмыть, просушить, вырезать отверстия в горлышке и донце, склеить клеем-герметиком и покрасить в черный цвет.

Готовый коллектор можно подключить к системе вентиляции помещения или оставить автономным. Для большей эффективности к нему подключают вентилятор. Разница температур на входе и выходе в таком коллекторе может достигать 35 градусов.

Помимо воздушного можно организовать и водяное отопление. В качестве теплоприемников могут служить чугунные или алюминиевые батареи, труба или шланг ПНД. Если коллектором планируется
пользоваться круглогодично, систему следует делать двухконтурной и в качестве теплоносителя заливать тосол или любую другую охлаждающую жидкость.

Устройство в своем доме или на даче солнечного коллектора способно значительно снизить затраты на отопление и полностью обеспечить потребности в горячей воде.

Источник: https://RoomPlan.ru/doma/eksterer/solnechnyj-kollektor/