Отопление от солнца своими руками: Как сделать солнечное отопление дома своими руками

обогрев с помощью энергии Солнца

Содержание

1. Что же такое солнечный коллектор?
2. Вакуумные коллекторы
3. Фотоконцентраторы Бросселя
4. Как изготовить солнечный коллектор своими руками

Еще недавно идея солнечного обогрева дома, даже небольшого, казалась фантастичной. Но изобретение вакуумных коллекторов, позволяющих аккумулировать солнечную энергию в любое время дня, а также систем концентрации энергии солнца с использованием фотоэлементов переводят подобные идеи в разряд вполне практически реализуемых. Поэтому солнечное отопление своими руками осуществить вполне возможно. Особенно если учесть, что промышленные системы отопления на солнечных коллекторах далеко не всем по карману.

Гелиоотопление частного дома

Что же такое солнечный коллектор?

Принцип действия любого нагревательного коллектора одинаков – под воздействием повышенных температур (источник повышения температуры даже не имеет значения) выполняется разогрев циркулирующей в коллекторе воды. Плотность ее при этом уменьшается, а объем – увеличивается. Это приводит к выталкиванию воды из коллектора и перемещению ее к теплообменнику. Тот перераспределяет теплоноситель в отопительный контур здания.

Благодаря эффективно использованному принципу теплового расширения, отпадает необходимость в насосном оборудовании, что делает отопление от Солнца еще более выгодным.

Длительное время идея отопления солнцем была не более чем забавным изобретением, поскольку результативность обычных плоских коллекторов была чрезвычайно низкой. Ситуация изменилась, когда человечество всерьез принялось осваивать источники возобновляемой энергии, в том числе и солнечной. В результате появилось два революционных изобретения в области солнечных коллекторов.

Вакуумные коллекторы

Такие преобразователи лучистой энергии функционируют независимо от внешних погодных условий и обеспечивают чрезвычайно высокий коэффициент поглощения солнечной энергии. Единственным требованием к монтажу вакуумных коллекторов является то, что они должны располагаться под углом к поверхности плоской крыши дома, который бы обеспечивал самопроизвольный ток теплоносителя. Практически принимают угол наклона в пределах 5-30°С. Нагретая жидкость поступает в теплообменник и далее – к отопительным радиаторам в доме.

Вакуумный коллектор представляет собой несколько рядов параллельно размещенных коаксиальных стеклянных трубок, в которых создается вакуум. Каждая трубка изнутри покрыта специальным составом, который отбирает тепловую энергию. Такой отбор происходит постоянно, поскольку чувствительный слой реагирует на любой вид инфракрасного излучения, даже рассеянного и в пасмурную погоду.

Фактически блок вакуумного коллектора представляет собой набор термосов, вакуумная прослойка между стенками которых образует абсолютную термоизоляцию системы. Разработаны конструкции внесезонных вакуумных коллекторов, где в вакуумные трубы дополнительно встраиваются медные трубки, содержащие незначительное количество жидкости с низкой температурой кипения.

Под воздействием солнечного излучения пары испаряющейся при кипении жидкости отбирают тепло, и. поднимаясь вверх, постепенно остывают. В процессе своей конденсации они передают тепло в основной контур отопления, затем стекают вниз, и цикл теплообмена повторяется. Естественно, что такой принцип отопления солнцем будет эффективен лишь при наличии точной автоматической системы управления работой коллекторов.

Фотоконцентраторы Бросселя

Сферообразная система концентрации солнечной энергии с использованием фотоэлементов изобретена немецким инженером Андре Бросселем, сотрудником компании Rawlemon Solar Devices. Разработанный им принцип повышения эффективности использования солнечной энергии существенно повышает КПД по сравнению с традиционными схемами коллекторных панелей.

Дело в том, что описанный в предыдущем разделе способ аккумуляции инфракрасных лучей не обеспечивает их направленную передачу, а потому требует большой площади панелей, что не всегда возможно. Андре Бросселем предложено устанавливать перед световоспринимающими поверхностями коллекторов сферическую линзу, что приводит к повышению мощности солнечных батарей на 30-40%.

Фотоконцентратор Бросселя работает так. Над фотоэлектрическими панелями располагается больших размеров стеклянная сфера, которая заполняется обычной водой и действует подобно увеличительному стеклу. Тем самым повышается интенсивность светового потока от солнечных лучей (до 10 000 раз, по экспериментальным оценкам).

Еще большей эффективности можно добиться, если снабдить фотоконцентратор Бросселя узлом вращения, который перемещал бы сферу в соответствии с положением солнца на небосклоне. Впрочем, чувствительность линзы позволяет успешно использовать ее и при попадании на стеклянную поверхность даже лунного света, вспышек прожекторов, салютов и т.д.

Описанная система не лишена недостатков:

1. Для эффективной ее работы требуется сферический шар довольно больших размеров, который требует также защиты от неблагоприятных внешних воздействий.
2. Неясно, каким образом обеспечивается целостность сферы Бросселя при отрицательных температурах, когда вода замерзает и т.д.

Тем не менее, фотоконцентраторы Бросселя уже активно применяются в качестве блоков из нескольких сфер сравнительно небольших диаметров.

Как изготовить солнечный коллектор своими руками

Солнечное отопление своими руками целесообразно изготавливать по более простой технологии. Конструктивно доступный солнечный коллектор должен включать в себя следующие элементы:

1. Панель для отбора солнечной энергии.
2. Бак-теплообменник для хранения теплоносителя.
3. Устройство для создания постоянного давления в отопительном контуре.

Панель лучше всего разместить в деревянном корпусе, что снижает непроизводительные теплопотери. Лицевую поверхность панели рекомендуется выполнить из защитного силикатного стекла, поликарбоната с термозащитным покрытием либо оргстекла. Менее удачным выбором будет плексиглас.

В качестве труб обычно используют тонкостенные трубы небольшого ( до 1ʺ) диаметра с целью добиться максимально возможной для данных размеров панели наружной поверхности. Трубы сваривают между собой, а затем окрашивают в темный цвет.

Эффективность работы самодельной солнечной панели можно повысить, установив в нижней части короба светоотражатель, например, из обычного оцинкованного железа. Особые требования предъявляются к термоизоляции трубок: их необходимо обматывать несколькими слоями поролона и ткани.

В самодельной конструкции коллектора системы отопления солнцем необходимо исключить или свести к минимуму самопроизвольную циркуляцию теплоносителя. Ведь при этом его температура может понизиться еще до теплообменника. Поэтому гидравлическую систему снабжают вентилем, который следует закрывать/открывать при соответствующем понижении/повышении внешней температуры.

В качестве бака для хранения теплоносителя следует применить герметичный резервуар, имеющий объем до 400 л. Для исключения теплопотерь и его следует основательно теплоизолировать. Как устройство для обеспечения постоянного избыточного давления применяется герметичный сосуд емкостью не более 40 л.

Сооружение солнечной панели целесообразно выполнять на южном склоне крыши здания. После соединения всех элементов системы отопления от солнца необходимо провести ее испытания на герметичность, после чего подключить к отопительному контуру дома.

Возможность на практике реализовать гелиоотопление, используя солнце как источник тепловой энергии, в условиях городских многоэтажных зданий вряд ли найдет заметное применение в обозримом будущем. Ведь, кроме чисто технологических трудностей, энтузиастов такого способа отопления поджидают еще и чисто организационные проблемы:

• поддержание блоков солнечных коллекторов в работоспособном состоянии;
• необходимость в антивандальных мероприятиях и другие.

Что же касается индивидуальных зданий, расположенных в сельской местности, то солнечный вид отопления целесообразно применять как эффективное дополнение к уже имеющимся системам обогрева помещений.

Карта сайта / Вентиляция / Водоснобжение / Отопление /

Воздушное солнечное отопление своими руками: как сделать отопительный коллектор

Ученые уже длительное время бьют тревогу по поводу исчерпания природных ископаемых дающих человеку тепло. Нефть, газ, уголь и даже лес с каждым годом увеличиваются в цене, и получить нормальную температуру дома в отопительный  сезон влетает в огромную сумму. Поэтому многие владельцы частной недвижимости уделяют свое внимание автономному виду обогрева жилища, одним из которых является солнечное отопление частного дома.

Содержание статьи

• Воздушный солнечный коллектор для отопления
• org/ListItem»> Достоинства и недостатки
• Воздушное солнечное отопление своими руками эко стив из доступных материалов
• Принцип работы солнечного коллектора
• Виды воздушных коллекторов
• Технология сборки

Солнечные коллекторы для утепления дома

Воздушный солнечный коллектор для отопления

Прогресс не стоит на месте, и современные технологи усиленно ищут альтернативные источники получения тепла. Одним из таких открытий стал – воздушный солнечный коллектор для отопления, устройство поглощающее энергию из солнечных лучей и передающее полученное тепло теплоносителю. Носителем тепла может стать не только вода, последние опыты показали, что приборы на обычном воздухе также хорошо аккумулируют температуру. Воздушное отопление имеет два вида:

• вариант с гофрированными панелями;
• вариант из труб имеющих хорошую тепло проводимость.

Любой из представленных вариантов способен предоставить обогрев, но имеет разницу в процессе изготовления.

У гелиосистем воздушного типа, есть свои достоинства, к которым можно отнести:

• небольшая стоимость уже произведенной конструкции;
• простой способ изготовления, даже из бросового материала;
• легкость монтажа и обслуживания.

Но также воздушный коллектор на солнечной энергии имеет и свои недостатки:

• устройство не предназначено для нагрева воды;
• имеют большие габариты из-за небольшого количества теплоемкости;
• скромный Коэффициент полезного действия.

Устройство воздушного солнечного отопления, изготовленное своими руками, не справится с обогревом больших площадей, но при нужном объеме энергии вполне хватит, что бы обогреть, к примеру, хоз постройку с животными, теплицу, или может использоваться как дополнительный или комбинированный источник тепла. Такой подход к делу приносит некоторую экономию в семейный бюджет.

Воздушное солнечное отопление своими руками эко стив из доступных материалов

Соорудить воздушный коллектор, который будет давать тепло можно из разных материалов. Это могут быть водосточные трубы или даже банки из жести из-под напитков или пива.

Перед сбором конструкции необходимо учесть тот факт, что полученное устройство имеет большие габариты, и возможно под его монтаж придется определить целую стену.

Самостоятельно сделать отопление дома своими руками от солнца можно из следующих материалов:

• восточные трубы;
• профнастил;
• жестяные банки.

Также в работе понадобятся доски, крепежи, материал для общего утепления конструкции. В остальном «домашние мастера» могут использовать любой предмет по выбору. Главное обеспечить подключение к вентиляции и приобрести канальный вентилятор, который будет гнать воздух в помещение. Общая технология изготовления сводится к заполнению металлом деревянной основы, которая и крепится к зданию.

Полностью собранная гелиосистема может быть достаточно тяжелой в итоге и провести ее монтаж может стать проблематичным делом. Стоит помнить, что такая конструкция в отсутствии солнца, может наоборот охлаждать дом, поэтому после захода рекомендуется ее укрыть, плотным материалом.

Принцип работы солнечного коллектора

Солнечный коллектор — оборудование для хранения и сбора обогревающей энергии Солнца переносимой из сохраняющего тепло устройства к необходимому помещению. От солнечных батарей конструкция отличается тем, что не производит электричество, а создается для аккумулирования тепла в теплоносителе.

Принцип работы такого обогревателя дома состоит из обычного парникового эффекта. Солнечные лучи прогревают поверхность коллектора, и сохраненное тепло в закрытом устройстве не может выйти назад. Теплый воздух поднимается кверху, где с помощью специального вентилятора переходит непосредственно в помещение. Даже в морозные дни, но при ярком солнечном свете можно ощутить на 10 – 15 С° тепла больше чем снаружи помещения. При большой мощности и качественных материалах, такой коллектор может обогревать даже дом. И его служба может длиться около 20 лет.

Воздушные массы отличаются худшей проводимостью тепла, чем жидкости, поэтому КПД воздушного коллектора несколько ниже, чем у других вариантах автономного отопления. Но зато такое устройство полностью экологично и не имеет никаких препятствий к установке.

Виды воздушных коллекторов

Воздушные коллекторы можно разделить на два следующих вида, и отличаются они по принципу зависимости от получения воздуха:

• вентиляционный коллектор. У такого оборудования воздух попадает в помещение наружным способом и прогревается на своем пути в помещение. Такой вид коллекторов нашел свое применение в помещениях, где требуется постоянный доступ воздуха, к примеру, в курятниках, овощехранилищах, теплицах;
• рециркуляторный коллектор. Принцип действия такого оборудования рассчитано на закрытый циркулярный поток воздуха. Такую систему можно наблюдать в каминах, или печах с воздухоотводами.

Но для сельскохозяйственных зданий и тот и другой вид коллектора в итоге становится затратным, поэтому имеет смысл задуматься о солнечном коллекторе, который конечно не даст такого тепла в пасмурные дни, но вполне справится со своей задачей при спокойной погоде. Даже зимой можно наблюдать солнечные дни, в которые можно воспользоваться солнечным коллектором как бесплатной альтернативой другого вида отопления.

Технология сборки

Собрать солнечный коллектор можно следуя следующей инструкции:

1. сбор каркаса. Каркас можно изготовить из деревянного бруса с сечением 150 * 50 см. При использовании стеклопакета каркас лучше упрочнить дополнительными перекрытиями. После сборки каркас крепится к стене помещения и для лучшей герметизации все щели заделываются монтажной пеной;
2. абсорбер. В идеале абсорбером может служить перфорированный лист, но можно воспользоваться и обычной металлической сеткой;
3. всю поверхность стоит покрасить в черный цвет, так увеличатся селективные характеристики абсорбера;

Воздушный солнечный коллектор для отопления

4. клапаны. Главным клапаном в устройстве является верхний, потому как тепло имеет физические свойства подъема вверх. Его можно изготовить из простого полиэтилена. Работа клапана рассчитана на закрытие отверстия для поступления воздуха в прохладные дни;
5. нижние отверстия закрываются сеткой с мелкими ячейками. Этот шаг предотвратит попадание пыли в устройство. Такую сетку время от времени нужно протирать или менять при необходимости, иначе она может препятствовать попаданию воздуха;
6. в качестве верхнего прозрачного слоя можно использовать стеклопакет, а можно обойтись и прозрачным поликарбонатом или шифером.

Монтаж готового полотна необходимо производить на южной стороне строения и соответственно выбирать размер будущей конструкции, чем больше помещение, тем больше должно быть полотно солнечного коллектора.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Загрузка…

Как сделать солнечный водонагреватель из пластиковых бутылок

| 6 мая 2010 г.

Механик на пенсии Хосе Алано изобрел простой, дешевый, энергосберегающий солнечный водонагреватель на крыше, которым пользуются тысячи людей. Вот как это делается…

Хосе Алано — образец творчества в решении экологических проблем в Бразилии. В 2002 году механик на пенсии превратил груду пластиковых бутылок и картонных коробок в солнечный водонагреватель. С тех пор тысячи людей на юге Бразилии воспользовались изобретением Алано, сэкономив деньги и сократив количество отходов.

Идея возникла из-за отсутствия услуг по сбору вторсырья в его маленьком родном городе Тубарао. Отказавшись выбрасывать на свалку пластиковые бутылки, коробки и другие отходы, пригодные для вторичной переработки, Хосе Алано вскоре понял, что у него проблема: комната, полная мусора.

‘В свои 59 лет я имел возможность стать свидетелем технологических достижений науки, которые улучшили хранение продуктов. Но в наши дни некоторые упаковки весят почти столько же, сколько сама еда! Много лет назад мы с женой поняли, что не готовы к этой новой форме потребления».

Используя свои базовые знания о системах солнечного нагрева воды, он и его жена построили альтернативную версию, используя 100 пластиковых бутылок и 100 пакетов из-под молока. «Это сработало отлично, и мы ответственно избавились от отходов», — говорит он.

Изобретение-победитель

Инициатива Алано стала широко известна в Бразилии после получения приза Superecologia, присуждаемого журналом Superinteressante за проекты по возобновляемым источникам энергии в некоммерческом секторе. С тех пор отставной механик проводит семинары и читает лекции в общественных центрах и школах, особенно в бразильском южном штате Санта-Катарина, где он живет.

Тем не менее, Алано никогда не хотел получать от этого прибыль, и объясняет почему: «Я простой человек, но я очень хорошо осознаю свою ответственность как потребителя. Переработанный солнечный водонагреватель был всего лишь моим небольшим вкладом в защиту окружающей среды и в улучшение жизни людей, которым необходимо экономить деньги. Я зарегистрировал изобретение, чтобы никто другой не мог скопировать его и извлечь из него прибыль. Хотя информация о том, как его строить, находится в открытом доступе и доступна любому, есть два ограничения: на его промышленное производство и на его использование политиками во время избирательных кампаний».

Информация о том, как построить солнечный нагреватель из переработанных материалов, дошла до местных жителей благодаря поддержке местных органов власти, средств массовой информации, государственных и частных электроэнергетических компаний, которые также предоставили трубы и другие материалы.

Алано говорит, что сейчас трудно уследить за всеми проектами, разрабатываемыми по всей Бразилии, но он упоминает некоторые цифры из южных штатов: «Только в штате Санта-Катарина более 7000 человек уже пользуются солнечными обогревателями. Есть два кооператива, один в Тубарао, а другой во Флорианополисе, последний из которых производит 437 солнечных обогревателей для установки в муниципальных домах. В штате Парана количество солнечных обогревателей достигло 6000 в 2008 году благодаря листовкам «Сделай сам» и семинарам, организованным там правительственным органом SEMA».

Большая экономия

Альтернативный водонагреватель может обеспечить экономию энергии до 30 процентов, но помимо этого, Алано отмечает, что каждый построенный солнечный водонагреватель из переработанных материалов также означает меньшее количество пластиковых бутылок и картонных коробок, попадающих на свалку. С момента изобретения Алано Tubarão получает выгоду от регулярного сбора перерабатываемых отходов, чего, к сожалению, до сих пор не происходит во многих бразильских городах.

Алано потерял счет тому, сколько раз он читал лекции или его посещали группы студентов, жаждущих узнать об изобретении. Однако это не его единственное. Алано разработал недорогую многофункциональную кровать для людей с ограниченными возможностями, но он изо всех сил пытается найти деловое партнерство. Хотя было много желающих запустить его в производство, Алано говорит, что проблема всегда заключается в том, чтобы снизить прибыль, чтобы принести пользу потребителям.

Спустя восемь лет после создания солнечный водонагреватель по-прежнему отнимает у него много времени, но он считает, что теперь он, наконец, сможет сосредоточиться на многофункциональной кровати и других проектах: «Переработанный солнечный водонагреватель — это только результат упорство над разочарованием», — объясняет он. «Я не считаю себя изобретателем. Я просто гражданин, пытающийся найти решение проблем».

Сделай сам
Несмотря на разницу в широте и климате между югом Бразилии и Великобритании, солнечный водонагреватель, разработанный Алано, основан на принципе термосифона, который используется во многих коммерческих нагревателях, продаваемых в Великобритании по цене до 6000 фунтов стерлингов. В этой системе для создания циркуляции не используются ни насосы, ни электричество. Разной плотности воды достаточно, чтобы вызвать циклическое движение от панели коллектора к баку: менее плотная горячая вода вверх, более плотная холодная вода вниз.

Сборка проста, и ее можно лучше понять с помощью иллюстраций, содержащихся в брошюре «Сделай сам» (текст только на португальском языке). Очевидно, что размер имеет значение. Алано считает, что для нагрева воды для душа одного человека достаточно панели площадью 1 м².

Если вы заинтересованы в строительстве собственного дома, вот основные необходимые материалы: 2-литровые пластиковые бутылки (60), картонные коробки (50), 100-мм труба из ПВХ (70 см), 20-мм труба из ПВХ (11,7 м), 90-градусная труба. Отводы из ПВХ 20 мм (4), тройники из ПВХ 20 мм (20), заглушки из ПВХ 20 мм (2), клей для ПВХ, черная матовая краска и валик, наждачная бумага, самоклеящаяся лента, резиновый молоток, пила, дерево или другой материал для поддержки.

Руководствуясь схемами из брошюры «Сделай сам», используйте 100-миллиметровую ПВХ-трубу в качестве формы и отрежьте донышко бутылок. Разрежьте 20-миллиметровые трубы из ПВХ на куски размером 10 х 1 м и 20 х 8,5 см и соберите их с помощью Т-образных соединителей. Вырежьте и покрасьте картонные коробки (стр. 10-12), а также трубы метровой длины. Соберите согласно рисунку B.

Панели должны располагаться как минимум на 30 см ниже резервуара и располагаться на южной стороне стены или крыши. Для оптимального поглощения тепла панели необходимо монтировать под углом вашей широты плюс 10°. Например, в Лондоне угол наклона панели должен составлять 61°. Алано рекомендует каждые 5 лет менять пластиковые бутылки в панелях на новые: «Со временем пластик становится непрозрачным, что снижает теплоемкость, а черные картонные коробки можно перекрашивать».

Джована Зилли, независимый журналист

 

.

	ПОДРОБНЕЕ…
	ИССЛЕДОВАНИЕ Могут ли технологии с открытым исходным кодом помочь нам решить проблему изменения климата? «Открытый исходный код» — знакомая многим веб-пользователям концепция, предоставляющая бесплатное, хорошо поддерживаемое программное обеспечение через Интернет. Но можно ли использовать те же принципы для быстрого распространения низкоуглеродных технологий по всему миру?
	КОММЕНТАРИЙ Устранение отходов означает переосмысление системы Дизайн присутствует везде, определяя, как вещи должны выглядеть, как они работают и как работают системы. Но эффективный экодизайн труден, когда решения принимаются изолированно, говорит Стив Эванс
	ИССЛЕДОВАНИЕ Не покупайте, а нанимайте: настоящий экологически чистый потребитель Это немодная идея, но поможет ли возврат к найму продуктов и услуг вместо их покупки помочь нам уменьшить воздействие на окружающую среду и сделать бизнес экологичным?
	ЗЕЛЕНАЯ ЖИЗНЬ Как починить протекающий кран Починка крана может помочь сэкономить десятки тысяч литров чистой воды в год и при этом сэкономить деньги. В своей новой книге «Почини!» Сиан Берри объясняет, как
	ЗЕЛЕНАЯ ЖИЗНЬ Как отреставрировать изношенную мебель: советы по самоделкам В этом старом провисшем диване еще теплится жизнь. Восстановить мебель так же просто, как купить покрывало или покрасить шкаф. Энди Гамильтон объясняет, как

Пожертвуйте Экологу и поддержите важную экологическую журналистику и анализ.

• Джереми Леггетт

  | 1 февраля 2017 г.

  Возобновляемые источники энергии, без сомнения, движут и формируют чистую глобальную экономику будущего, пишет Джереми Леггетт. Но не забывайте о его не менее важном партнере: замыкание цикла потребления для создания действительно замкнутой экономики, в которой больше нет такого понятия, как «отходы», а есть только ресурсы, которые мы еще не достаточно разумны, чтобы использовать.

• Ян Хофман

  Лаура Пиччинини

  | 9 сентября 2016 г.

  Сначала мы нагреваем холодную воду для ванн, душа и умывания, пишут Ян Хофман и Лаура Пиччинини. Затем мы выбрасываем все это драгоценное тепло в сливное отверстие. Так как насчет повторного использования нашего отработанного тепла для нагрева воды на пути к бойлеру или резервуару для горячей воды, сокращения счетов и выбросов? Или, в более широком масштабе, использовать сточные воды целых населенных пунктов в качестве бесплатного источника энергии для тепловых насосов?

• Софи Морлин-Йрон

  | 27 мая 2014 г.

  Модель устойчивости Interface показывает, как крупные промышленные компании могут сократить выбросы углерода и другие воздействия на окружающую среду без ущерба для прибыльности, сообщает Софи Морлин-Йрон. Главное ставить высокие цели!

Другие работы этого автора

• Джована Зилли

  | 11 февраля 2011 г.

  RENCTAS и ее бесстрашный лидер Раульф Лима борются с прибыльным и опасным черным рынком дикой природы в Бразилии, сообщает Джована Зилли

• Джована Зилли

  | 8 сентября 2010 г.

  Новаторская инициатива помогает восстановить традиционную местную экономику и средства к существованию амазонских сборщиков каучука

• Джована Зилли

  | 9 февраля 2010 г.

  The Watford Scrapstore — это сокровищница для детей, учителей и эко-художников с ограниченным бюджетом. Здесь подручные материалы превращаются в искусство сообщества

• Дом
• Выбор редактора
• Фонд писателей-экологов
• Темы
  • Активизм
  • Биоразнообразие
  • Разбивка климата
  • Сохранение
  • Вырубка леса
  • Экономика и политика
  • Энергия
  • Еда и сельское хозяйство
  • Зеленый новый курс
  • Добыча
  • Загрязнение
• Писатели
  • Брендан Монтегю
  • Екатерина Ранняя
  • Натали Беннетт
  • Саймон Пирани
  • Гарет Дейл
  • Ясмин Дахнун
• Возрождение и эколог
• Эколог переработанный
• События

Солнечный водонагреватель своими руками | REUK.

co.uk

Самостоятельная сборка панели солнечного водонагревателя под силу любому, кто обладает базовыми навыками «сделай сам»/разнорабочего, и для этого не требуются специальные инструменты или оборудование. В этой статье мы рассмотрим изготовление простой, но эффективной и надежной солнечной панели для нагрева воды с использованием материалов, которые вы можете найти у местных строительных продавцов или в Интернете, и обычных бытовых инструментов.

В этой статье мы дадим обзор конструкции и конструкции солнечных водонагревательных панелей, сосредоточив внимание на составных частях и причинах их выбора.
(еще более простые конструкции временных солнечных водонагревательных панелей см. в наших статьях: Солнечное водонагревание для бассейнов или Простое солнечное водонагревание.)

Солнечные водонагревательные панели

жидкость) прокачивается, нагреваясь от солнца, проходя через панель. На некоторых панелях есть длинная труба, которая извивается сквозь панель вверх и вниз при движении слева направо ( A ), но для обсуждаемой здесь конструкции панели мы воспользуемся тем фактом, что горячая вода поднимается вверх (или холодная вода падает), поэтому мы можем расположить трубопровод таким образом, чтобы он был более прочным и эффективным ( B ).

Если бы мы просто выставили голые трубы на солнце, они бы нагрели проходящую через них воду, но много тепла отразилось бы и излучилось. Чтобы избежать этого, трубопровод должен быть помещен в изолированную коробку с прозрачной передней частью, чтобы солнечные лучи могли проходить через переднюю часть, и даже если свет отражается от трубопровода, его энергия все еще может поглощаться и удерживаться внутри. коробка. Подумайте о том, как нагревается салон автомобиля, когда он припаркован под прямыми солнечными лучами. Мы хотим, чтобы наши трубопроводы были окружены этим типом остаточного тепла, чтобы увеличить эффект нагрева воды, проходящей через трубы.

Вот и все; это все, что представляет собой основная солнечная панель для нагрева воды — несколько труб в изолированной стеклянной коробке.

Размеры солнечной панели

Принять решение о том, какого размера солнечную панель нужно сделать, непросто. Вместо того, чтобы выбирать произвольный размер, лучше позволить наличию необходимых составных частей определить размер для вас. Например, если вы можете бесплатно получить кусок закаленного стекла определенного размера, имеет смысл построить панель по размерам этого стекла.

Внутри панели будет поглощающая пластина из листового алюминия . Если у вас нет необходимых инструментов для безопасной/аккуратной резки алюминиевого листа, имеет смысл выбрать размеры панели, которые означают, что вам не нужно будет резать лист или листы алюминия. Точно так же вы в идеале хотите свести к минимуму отходы медной трубы , поэтому, если вы покупаете трубу длиной 2 метра, вы должны спроектировать свою панель с длинами 1 метр, 66 см или 50 см для нулевых отходов, а не 70 см, поскольку это было бы В результате из каждой трубы образуется 60 см отходов.

Выбор размера панели в зависимости от вашего местоположения, расхода горячей воды и размера бака — дело более хитрое. Гораздо проще установить несколько солнечных водонагревательных панелей , чем одну большую, потому что они становятся очень тяжелыми и трудными в установке по мере того, как становятся больше. Это также имеет то преимущество, что в более холодные месяцы вы можете подключить несколько солнечных панелей серии — таким образом, нагретая вода от одной панели будет нагреваться от следующей и т. д. — а затем соединить их в параллельно в летние месяцы для максимальной эффективности. Если вы только начинаете, сделайте панель и посмотрите, как вы продвигаетесь.

Строительство корпуса солнечного коллектора

Трубопровод должен быть полностью заключен в изолированную коробку для максимальной эффективности. Пример такой коробки на фото выше. Это просто деревянная рама, привинченная к подложке из морской фанеры или любого другого прочного материала, который можно найти и который можно обработать или покрасить для защиты от дождя.

Обработайте или покрасьте всю древесину сейчас, пока все доступно и легко, а затем заполните все зазоры термостойким силиконовым герметиком , чтобы готовая коробка была воздухонепроницаемой (и, следовательно, сохраняла тепло). Hammerite производит хорошие долговечные продукты для покраски и обработки наружных деревянных изделий.

Коробка теперь должна быть облицована изоляцией . Подойдет любой термостойкий утеплитель, но чем он дешевле, тем больше места займет и, следовательно, тем глубже короб нужно будет делать. Поэтому мы предлагаем вам использовать мультифольговый утеплитель , предназначенный для использования кровельщиками (укладывается под гидроизоляционную мембрану, которая, в свою очередь, находится под черепицей). Это обеспечивает отличные изоляционные качества, фольга очень хорошо отражает тепло обратно в панель, она очень тонкая и простая в использовании.

Пластина абсорбера

Чтобы увеличить поглощение солнечной энергии солнечным коллектором, трубопровод должен быть закреплен на металлическом листе – лучше всего подойдет медь, но это будет дорого и тяжело, поэтому 9Обычно используется алюминий 0237 . Эта поглощающая пластина действует как радиатор, поглощая энергию солнечных лучей и затем отдавая ее воде, проходящей по трубопроводу, нагревая ее.

Пластина поглотителя не может быть слишком тонкой, иначе она будет гнуться и деформироваться при нагревании, и она не может быть слишком толстой, иначе она будет слишком тяжелой, дорогой и менее эффективной. Было обнаружено, что идеальная толщина составляет около 1,5 мм , что соответствует стандартной стандартизированной толщине металлического листа 16 SWG . Вам может быть трудно найти лист того же размера, что и ваша солнечная панель, но несколько маленьких листов можно использовать вместе.

Поглотительная пластина должна быть загрунтована и окрашена черной термостойкой краской с обеих сторон, чтобы максимизировать ее поглощение тепла и уменьшить ее отражательную способность.

Пластина амортизатора теперь должна быть установлена ​​в коробку. В идеале он не будет просто лежать прямо поверх изоляции, разрушая ее (и, следовательно, делая ее менее эффективной). Вместо этого устанавливайте его на кронштейны или на небольшие деревянные опоры, которые проходят сквозь изоляцию, чтобы при установке не было воздушного зазора между задней частью поглощающей пластины и изоляцией, но при этом изоляция не сжималась пластиной.

Трубопровод панели солнечного нагрева воды

Медная труба почти всегда используется в панелях солнечного нагрева воды. Медь очень хорошо передает тепло – подумайте об очень дорогих кастрюлях – она доступна у всех сантехников и строителей, и она относительно гибкая. Существует широкий ассортимент соединителей для всех размеров медных труб, которые при пайке образуют очень прочные и надежные соединения. Медная труба продается в упаковках прямых отрезков или в бухтах. Для этой конструкции солнечных панелей лучше использовать прямые длины, так как все они прямые.

Для горизонтальных труб вдоль верхней и нижней части трубопровода используйте трубу 22 мм, а для вертикальных труб используйте трубу 15 мм. Вам понадобится пара 22-мм торцевых упоров и достаточное количество переходников 22-15-22 мм (которые соединяют горизонтали с вертикалями), чтобы завершить панель нужного размера.

Отрежьте трубы нужной длины и соберите все вместе, чтобы получить правильный размер; затем вам нужно постоянно пропаивать все соединения. Смотрите наше руководство для получения подробной информации о Как паять медную трубу . Когда массив труб готов, загрунтуйте и покрасьте его термостойкой черной краской.

Массив медных труб должен быть надежно закреплен на пластине абсорбера. Трубопровод должен как можно больше соприкасаться с пластиной поглотителя, чтобы максимизировать теплопередачу и эффективность. Один из способов добиться этого — уложить массив труб на пластину абсорбера и просверлить небольшие отверстия в пластине по обе стороны от трубопровода примерно в 10–15 точках вокруг массива. Проденьте 15-20 см прочной неизолированной сплошной проволоки по трубе и через каждую пару отверстий и скрутите концы проволоки вместе на другой стороне.

Перед тем, как затянуть скрутки проводов настолько туго, насколько это возможно, нанесите теплоотводящий состав (также известный как термопаста ) на нижнюю часть всех трубопроводов. Когда вы сделаете окончательное затягивание проводов, решетка труб будет притянута к пластине поглотителя, а компаунд теплоотвода будет способствовать передаче тепла.

Стекло

После того, как вы очень тщательно проверили свою солнечную панель, чтобы убедиться в отсутствии утечек или других проблем, пришло время окончательно закрыть все это листом из 9 листов.0237 стекло . Хотя можно использовать прозрачный акрил или другие типы прозрачного пластика, эти материалы имеют тенденцию становиться молочными/туманными со временем, их трудно хорошо чистить, и они легко царапаются. Хотя стекло более дорогое и тяжелое, оно является лучшим вариантом для передней панели надежной солнечной панели для нагрева воды.

Как и в случае с поглотительной пластиной, очень важна толщина стекла. Тонкое стекло слабое и не выдержит собственного веса на большой панели, но пропускает много солнечного света с низкой отражательной способностью. Толстое стекло прочное, но тяжелое, и каждый дополнительный миллиметр толщины стекла увеличивает отражательную способность и, следовательно, уменьшает количество проникающего через него солнца. Идеальная толщина составляет около 4-5 мм .