Изготовление солнечного коллектора своими руками: Гелиоколлектор на даче: идеи и фото как сделать солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор своими руками без особых проблем.

Содержание

1. Современный солнечный коллектор
2. Конструкция и правила сборки
3. Изготовление радиатора и накопительной емкости
4. Сборка аванкамеры и коллектора

Если вы решили собрать солнечный коллектор своими руками, то эта статья для вас. В последнее время активно внедряются альтернативные источники энергии. Все большей популярностью пользуются солнечные коллекторы, которые используются для отопления. Однако стоимость таких устройств является довольно высокой, поэтому многие сегодня стремятся сделать солнечный коллектор своими руками.

Современный солнечный коллектор

Это устройство представляет собой климатическую систему, которая применяется для получения горячей воды для отопительного оборудования и систем водоснабжения. Основной отличительной особенностью и одновременным преимуществом солнечного коллектора является использование бесплатной неисчерпаемой энергии солнца для нагрева воды. Принцип действия основан на том, что при нагревании, вода становится легче и перемещается вверх, перемещая тем самым более холодные участки. Применение подобного термосифонного эффекта дает возможность обходиться без дополнительных насосных приборов. Наиболее эффективным является вакуумный коллектор, конструкция которого и будет рассмотрена в данной статье. Существует также плоский коллектор, который считается менее эффективным.

Конструкция и правила сборки

Перед тем, как заняться изготовлением вакуумного коллектора для домашнего пользования, нужно внимательно изучить особенности его конструкции. Схема этого прибора состоит из таких составных частей:

• радиатор, благодаря которому из рассеянного солнечного излучения можно получить тепло;
• накопительная емкость для хранения горячей жидкости;
• аванкамера, с помощью которой в гидравлической системе создается постоянный избыточный уровень давления.

Чтобы сделать качественный солнечный коллектор своими руками, который бы устраивал вас по всем техническим характеристикам, нужно соблюдать следующие правила:

• для нижней части теплообменников нужно предусмотреть дренажные вентили, благодаря которым воздух будет быстро стравливаться;
• необходимо сделать максимально надежную теплоизоляцию труб, по которым будет течь теплая вода, при помощи поролона или полиэтилена;
• для повышения производительности радиатора можно соединить коллекторы в одну гидравлическую сеть;
• в гидросистеме следует предусмотреть вентиль, исключающий циркуляцию теплоносителей, который можно перекрывать при резком снижении температуры;
• для получения заданной температуры воды необходимо установить смесители, с помощью которых нагретая вода будет подводиться к потребляющим устройствам;
• перед изготовлением произвести тщательный расчет всех параметров.

Изготовление радиатора и накопительной емкости

Чтобы сделать изготовление коллектора более простым, мы предлагаем использовать в качестве каркаса для радиатора деревянный короб, который должен иметь остекленную лицевую поверхность. Далее необходимо собрать радиатор, который представляет собой систему из трубок, сваренных между собой. При этом подводящие и отводящие трубы должны быть более толстыми, чем трубки для параллельного соединения магистральных каналов. Для сборки короба нужно использовать деревянные доски, толщиной 3 см и шириной 12 см. В качестве днища можно использовать фанеру с ребрами жесткости или текстолит. Дно следует изолировать при помощи пенопласта или минеральной ваты. Все это накрывается оцинкованным листом.

Для сборки радиатора нужно взять две толстостенные однодюймовые трубы и 15 полудюймовых труб с тонкими стенками. В толстых трубках сверлятся отверстия, через которые к ним перпендикулярно подсоединяются тонкие трубки. При этом шаг между двумя тонкими трубками должен составлять не более 4,5 см.

После этого вся конструкция сваривается в одно целое. Далее радиатор устанавливают на оцинкованное дно короба и хорошо фиксируют. Для фиксации можно использовать стальные хомуты или специальные полоски. Дно короба лучше покрасить в черный цвет, который будет способствовать повышению термопреобразования. В то же время, верхние части конструкции окрашивают в белый цвет, что позволит наоборот уменьшить тепловые потери. После покраски коллектор закрывается стеклом, и короб тщательно герметизируют.

В качестве накопителя тепла для такого устройства, как солнечный воздушный коллектор, можно использовать любую герметичную емкость объемом 200-400 литров. Накопительный резервуар нужно тщательно теплоизолировать и тоже расположить в деревянный короб, приготовленный заранее. При этом расстояние между стенками заполняют минеральной ватой, опилками и пенопластом.

Сборка аванкамеры и коллектора

Чтобы сделать аванкамеру, нужно взять герметичный сосуд емкостью не более 40 литров. Оно должно быть оснащено прибором для подачи воды, в качестве которого может выступать шар-кран. Подобный кран используется в смывных бачках.

После того, как вы изготовите все составляющие коллектора, нужно будет заняться сборкой прибора в целом. В первую очередь осуществляют установку аванкамеры и накопительной емкости.

При этом нужно смотреть, чтобы уровень жидкости в накопителе был ниже, чем уровень воды в аванкамере. В общем, если следовать всем рекомендациям, собрать самостоятельно солнечный коллектор своими руками не составит большого труда. В итоге вы получите бесплатный источник энергии.

Изготовление плоского солнечного коллектора своими руками

Солнечный коллектор — это климатотехника, используемая в целях производства горячей воды и ее применения в системе отопления. Применение солнечного коллектора подразумевает извлечение солнечной энергии даже в пасмурную погоду, что особо актуально в осенне-зимний период. За счет использования подобного метода получения тепловой энергии возможно значительное снижение затрат на нагрев воды и отопление.

Функционирует плоский солнечный коллектор по принципу перемены плотности жидкости из-за ее нагревания. Далее вода переходит вверх и продвигает для нагревания холодные участки.

Солнечные коллекторы могут представлять собой разные конструкции. В этой статье я расскажу об изготовлении плоского солнечного коллектора из полипропилена.

Плоский солнечный коллектор из полипропилена

Как изготовить полипропиленовый солнечный коллектор

• Каждый квадратный сантиметр конструкции должен быть в прямом тепловом контакте с водой. Изменить размер коллектора можно в любое время, когда вам только понадобится.
• При испытании солнечного полипропиленового коллектора удалось выявить, сколько составляет мощность: около 530 Вт. Примерно за 1 час температура воды (20 литров) поднялась с 24 до 47 градусов.
• Размеры солнечного коллектора в нашем случае будут составлять 2400 х 550 мм. Это для того, чтобы поместить его между стропилами чердака. В случае такой установки коллектора можно избежать лазания на крышу для установки и обслуживания. Как дополнительный бонус — утепление чердака.
• Самый главный недостаток — при возникновении течи влага может проникнуть в дом.

Как абсорбер (поглотитель солнечной энергии) используем сотовый полипропилен, содержащий продольные перемычки. При покупке постарайтесь не перепутать с сотовым поликарбонатом.

Совет: Сотовый полипропилен применяют при изготовлении рекламных щитов. Поэтому купить материал можно в компаниях, специализирующихся на изготовлении рекламных баннеров.

Одна общая труба будет объединять все соты полипропилена. Для этого рекомендуется применять трубу, также изготовленную из полипропилена. В нашем случае использована труба ABS диаметром 1.25. Отметим, что для соединения полипропилена желательно применять особое оборудование — экструдер, который стоит достаточно дорого.

Другими клеем полипропилен соединить не удастся. Однако недавно в продажу вышел двухкомпонентный клей «3М Scotch-Weldтм DP-8005, предназначенный для полипропилена и полиэтилена. Стоит такой тюбик около 1800р. Цена на пистолет аппликатора для правильного выдавливания клея примерно 3600р. Если диаметр клеевой полосы составит 6 мм, расходование клея будет 2 метра.

Далее приступим к непосредственному процессу изготовления коллектора. В силу особенностей установки солнечный коллектор получится впритык.

Это немного затрудняет процесс изготовления.

Процесс изготовления солнечного коллектора

• Так как коллектор изготавливается впритык — в заглушках делаем отверстия для наконечников шланга. Пропил в трубе для вставки листов сотового полипропилена производим с помощью циркулярки. Следует помнить, что ширина пропила должна совпадать с толщиной листа или быть немного меньше для плотного соединения.

Теперь соединяем конструкцию и проверяем, все ли собрано правильно, нет ли каких-либо упущений. Если все хорошо — начнем клеить коллектор.

• Обезжириваем ацетоном все сопрягающиеся поверхности и наносим клей. Клей высыхает достаточно быстро, поэтому старайтесь делать работу быстро. Как только склеены все детали, промажем все углы клеем. Для полного высыхания клея оставим коллектор примерно на сутки.
• Далее с помощью садового шланга присоединяем коллектор к водопроводу и устраиваем проверку конструкции на герметичность. При обнаружении протечки необходимо слить воду, просушить и обезжирить поверхность заново, нанести на это место клей и оставить для высыхания.

После устранения всех неполадок перейдем к изготовлению корпуса конструкции.

• Берем лист фанеры необходимого размера толщиной 5—10 мм. Делаем в этом листе отверстия для вывода отводов. Для обеспечения термоизоляции обратной стороны коллектора подкладываем под него пенопласт или пенополистирол толщиной 20 мм.
• Для того чтобы солнечная энергия поглощалась еще лучше, попробуйте окрасить абсорбер в черный цвет.

В конструкцию данного коллектора не входит корпус, потому что он используется для монтажа между стропилами чердака. В этом случае стропила будут представлять собой готовую раму. Однако специально для проведения тестирования изготовлен каркас из брусьев, покрытый тонкой пленкой, в нашем случае — полиэтилен.

• Для образования естественной циркуляции необходимо обязательно коллектор поставить под углом. Вода при нагревании будет подниматься вверх.
• Емкость устанавливаем немного выше нашей конструкции коллектора. Шланги нужно ориентировать таким образом, чтобы нижний вбирал воду из нижней части бака, а верхний подавал воду к верхней части емкости.
• Плоский солнечный коллектор будет работать на максимальной мощности, если при наполнении воды все воздушные пузырьки выйдут из панели.

Читайте еще больше полезных и интересных статей на сайте Котел и Отопление и пусть в вашем доме будет всегда светло, тепло и уютно!

Изготовление простого солнечного коллектора своими руками, пошаговая инструкция

Солнечные коллекторы — отличный способ экономии энергоресурсов. Бесплатная солнечная энергия может обеспечить теплую воду для хозяйственных нужд не менее 6-7 месяцев в году. А в остальные месяцы также поможет система отопления.

Но самое главное, простой солнечный коллектор (в отличие, например, от солнечных батарей) можно сделать своими руками. Для этого вам понадобятся материалы и инструменты, которые можно купить в большинстве строительных магазинов. В некоторых случаях будет достаточно даже того, что можно найти в обычном гараже.

В проекте «Включи солнце – живи комфортно» использовалась следующая технология сборки солнечного обогревателя. Он был разработан специально для проекта немецкой компанией Solar Partner Sued, которая профессионально занимается продажей, установкой и обслуживанием солнечных коллекторов и фотоэлектрических систем.

Основная идея в том, что все должно быть дешево и сернисто. Для изготовления коллектора используются достаточно простые и распространенные материалы, но эффективность его получается вполне приемлемой. Она ниже, чем у заводских моделей, но разница в цене полностью компенсирует этот недостаток.

Солнечные водонагреватели бывают разных видов, но все они основаны на простом принципе: темная поверхность «поглощает» солнечную энергию, затем это тепло передается теплоносителю (воде). Самые простые модели могут быть построены из доступных материалов и не требуют насосов или другого электрического оборудования. Эффективный солнечный коллектор можно использовать даже зимой благодаря использованию незамерзающей жидкости – антифриза.

Описанная система солнечных коллекторов является пассивной и не зависит от электричества. Для него не нужны никакие электроприборы. Горячая жидкость движется между коллектором и баком по принципу конвекции, благодаря простому правилу: нагретая жидкость всегда поднимается вверх.

Принцип работы такого солнечного коллектора следующий:

Солнце нагревает жидкость в коллекторе
Нагретая жидкость поднимается по коллектору и трубе в накопительный бак
Когда горячая жидкость поступает в теплообменник, установленный в водяной бак, тепло передается от теплообменника к воде
Жидкость в теплообменнике при охлаждении движется вниз по спирали и течет из отверстия в дне бака обратно в коллектор
Нагретая в баке вода скапливается в верхней части бака
Холодная вода из водопровода/резервуара стекает в нижнюю часть бака
Нагретая вода отводится через выпускное отверстие в верхней части бака.
Пока солнце светит на коллектор, жидкость в трубах абсорбера нагревается, перемещаясь в резервуар и таким образом постоянно циркулируя. Этот процесс гарантирует, что вода в баке нагревается всего за несколько часов при интенсивном солнечном излучении.

принципиальная схема солнечного коллектора

Основным элементом коллектора отопления является абсорбер. Он состоит из металлического листа, приваренного к металлическим трубам. Несколько труб устанавливаются вертикально и привариваются к двум трубам большего диаметра, расположенным горизонтально. Эти более толстые трубы для входа и выхода жидкости должны быть параллельны друг другу. При этом вход жидкости (нижняя часть абсорбера) и выход (верхняя часть абсорбера) должны быть с разных сторон панели (по диагонали). Для соединений в толстых трубах необходимо просверлить отверстия, соответствующие диаметру вертикальных труб.

Для лучшей передачи тепла от металлической пластины к трубам очень важно обеспечить максимальный контакт между пластиной и трубами. Сварка должна быть по всему элементу. Важно, чтобы металлическая пластина и трубы плотно прилегали друг к другу.

трубы для солнечного водонагревателя

Абсорбер помещен в деревянную раму и покрыт стеклом, которое защищает коллектор и создает внутри парниковый эффект. Используется обычное оконное стекло. Оптимальная толщина составляет 4 мм при сохранении хорошего соотношения надежности и веса. Желаемую площадь стекла желательно разделить на несколько частей. С ним удобнее и безопаснее работать.

Использование нескольких слоев стекла или стеклопакета даст прирост эффективности, но увеличит вес конструкции и стоимость системы.
Солнечные лучи проходят сквозь стекло и нагревают коллектор, а остекление препятствует утечке тепла. Стекло также препятствует движению воздуха в абсорбере, без него коллектор быстро терял бы тепло от ветра, дождя, снега или низких наружных температур.

В корпусе выполнены сквозные отверстия для поступления холодной жидкости и выхода нагретой жидкости из коллектора.

Сам абсорбер окрашен термостойким покрытием. Обычные черные краски начинают шелушиться или испаряться при высоких температурах, в результате чего стекло темнеет. Краска должна полностью высохнуть, прежде чем вы зафиксируете покрытие стекла (во избежание образования конденсата).

Под абсорбером укладывается изоляция. Чаще всего используется минеральная вата. Главное, что летом он выдерживает довольно высокие температуры (иногда свыше 200 градусов).

Снизу каркас закрывается плитой ОСП, фанерой, досками и т.п. Главное требование на этом этапе – убедиться, что дно коллектора надежно защищено от проникновения внутрь влаги.

Чтобы закрепить стекло в раме, сделайте пазы или прикрепите полоски с внутренней стороны рамы. При расчете размеров каркаса учитывайте, что по мере изменения погоды (температуры, влажности) в течение года его конфигурация будет меняться незначительно. Поэтому с каждой стороны рамы оставьте по несколько миллиметров запаса.

Резиновый оконный уплотнитель (D- или E-образный) крепится к канавке или стержню. На него кладется стекло, на которое таким же образом наносится герметик. Сверху все это закреплено оцинкованной жестью. Таким образом, стекло прочно фиксируется в раме, уплотнитель защищает поглотитель от холода и влаги, а стекло не повреждается при «дыхании» деревянной рамы.

Стыки между листами стекла изолируются герметиком или силиконом.
Для организации солнечного отопления дома вам понадобится накопительный бак. Именно здесь хранится нагретая коллектором вода, поэтому стоит позаботиться о его теплоизоляции.

В качестве бака могут быть использованы:

Нерабочие электрокотлы
Различные газовые баллоны
Бочки для пищевых целей
Главное – помнить, что в герметичном баке будет создаваться давление, зависящее от давления водопроводной системы, до которым он будет подключен. Далеко не каждый бак способен выдержать давление в несколько атмосфер.

В баке делаются отверстия для входного и выходного теплообменника, входа холодной воды и входа подогретой воды.

Схема бака-аккумулятора солнечного коллектора

В баке размещен спиральный теплообменник. Для него используется медь, нержавеющая сталь или пластик. Нагретая через теплообменник вода будет подниматься вверх, поэтому ее следует поместить на дно бака.

Коллектор соединяется с баком трубами (например, металлическими или пластиковыми), которые идут от коллектора к баку через теплообменник и обратно к коллектору. Здесь очень важно предотвратить утечку тепла: путь от бака к потребителю должен быть как можно короче, а трубы должны быть очень хорошо изолированы.

Установка солнечного коллектора

Расширительный бак является очень важным элементом системы. Это открытый резервуар, расположенный в самой высокой точке контура циркуляции жидкости. Для расширительного бака может использоваться как металлический, так и пластиковый бак. С его помощью контролировать давление в коллекторе (т.к. жидкость от жары расширяется, может треснуть трубы). Чтобы уменьшить теплопотери, бак также необходимо утеплить. Если в системе есть воздух, он тоже может выйти через бак. Расширительный бачок также заполняет коллектор жидкостью.

бак

Подробнее о строительстве дешевого солнечного коллектора, список необходимых материалов и правила монтажа нагревателя можно узнать, скачав Практическое руководство по строительству солнечных коллекторов для горячей воды.

Как сделать солнечный коллектор своими руками

Грег Уэст

Материал подготовлен на основе перевода PDF файла.
В этом солнечном коллекторе в качестве поглотителя используются переработанные алюминиевые банки из-под газировки. Банки с обрезанными верхом и донышком собираются в вертикальные трубы, по которым проходит воздух. Окрашенные в черный цвет банки больше нагреваются на солнце, и солнечное тепло передается через воздух, который поднимается по трубам.

Я просверлил отверстия фрезой на вертикально-сверлильном станке, что само по себе было полезным опытом. Мне потребовалось некоторое время, чтобы набить руку, и несколько банок чуть не попали в меня.

Вы удивитесь, как быстро пила может вырвать вещь прямо у вас из рук. поэтому безопасность превыше всего

… Носите защитные очки и кожаные перчатки с несколькими тканевыми перчатками под ними. Банки быстро нагреваются, когда с них срезаются верхушки и донышки.

Через впускной коллектор в нижней части воздухонагревателя воздух из помещения поступает во все патрубки от баллончиков. Нагретый воздух собирается в выпускном коллекторе вверху и возвращается в помещение. Сочетание равномерного потока воздуха в коллектор и большой поверхности теплопередачи, которую образуют банки, способствуют повышению эффективности солнечного воздухонагревателя. Кроме того, мой коллектор имеет поликарбонатное покрытие Twinwall — тип двойного покрытия, которое снижает потери тепла и, таким образом, повышает эффективность прибора.

Итак, начнем с самого начала. Прежде всего, я хотел бы поблагодарить парня, который зарегистрирован на YouTube под ником «my2cents0». Он направил меня на венгерский интернет-ресурс, где я нашел инженера, которого знаю только как Золи. В целом Золи лучше говорит по-французски, чем по-венгерски. Я благодарю этого человека за его невероятное терпение со мной. Я довел его до смерти почти три месяца работы над этим проектом, пока не убедился, что все сделал правильно.

Типы солнечных коллекторов для дома

Современная промышленность освоила производство различных типов коллекторов солнечного отопления. Для того, чтобы понять, какие из них могут подойти для монтажа системы домашнего отопления или контура горячего водоснабжения в вашем доме, необходимо ознакомиться с их разновидностями. Различают два основных типа: плоские и вакуумные, менее распространены воздухосборники.

Плоский светопоглощающий

Плоский нагревательный солнечный коллектор представляет собой тонкую коробку, внутри которой находится специальное вещество, активно аккумулирующее и поглощающее тепло. Верх ящика покрыт стеклом, которое пропускает солнечные лучи. Внутри адсорбирующего слоя, собирающего тепло, расположена система трубопроводов, внутри которых движется теплоноситель. В качестве теплоносителя в таких системах обычно используется пропиленгликоль.

коллектор плоский секционный

Вакуумный

Внутри коллектора вакуумного нагрева вместо единственной плоской коробки расположены полые стеклянные или кварцевые трубки, из которых откачивают воздух, т. е. создается вакуум. Но уже внутри таких полых трубок находятся трубки с веществом, адсорбирующим солнечную тепловую энергию. Соответственно трубопроводы с теплоносителем располагаются внутри патрубков с адсорбером. Солнечные лучи легко проникают в вакуум в зазор между трубами и нагревают теплоноситель. Однако тот же вакуум предотвращает обратную утечку тепловой энергии из адсорбера в окружающее пространство, выступая в роли теплоизолятора.

Вакуумный коллектор

Воздушный

Как следует из названия, такие устройства не имеют теплоизолирующего вакуумного слоя. Следовательно, эффективность их действия будет ниже, чем у вакуумных коллекторов. Такие устройства рекомендуется устанавливать в районах с большим количеством солнечных дней. Причем в таких коллекторах теплоносителем является обычный воздух. Транспортируется в отапливаемое помещение вентилятором или естественной конвекцией. Работа вентилятора при движении воздушных потоков также требует отдельного источника питания. Это дополнительная причина того, что эта система имеет более низкий КПД, чем плоские или вакуумные коллекторы. Разумеется, ни о каком горячем водоснабжении в такой конструкции не может быть и речи.

Краткое описание

На столе вы видите мои банки, герметично склеенные между собой и соединенные с верхним и нижним коллекторами. Размеры моей панели теплообменника 17 банок в ширину и 17 банок в высоту. Вот сколько мне удалось втиснуть в изолированную коробку размером 4 x 8 футов (1,21 x 2,43 м) из полиизоциануратной изоляционной плиты (полиизо). Это будет внешний размер воздухонагревателя.

Крышки коллектора имеют длину 44,5 дюйма (около 1,11 м) и ширину по краям 0,5 дюйма (1 см).

Просверлил в гребенке отверстия диаметром 54 мм с расстоянием между их центрами 66 мм. В итоге обнаружил, что патрубки от банок были слишком плотно прижаты друг к другу. Пожалуй, при расстоянии 67 мм между центрами отверстий этой трудности бы не возникло. В этом случае зазор между краями отверстий будет 11-12 мм — так, думаю, трубы будут располагаться свободнее. В следующем коллекторе я сделаю расстояние 67 мм между центрами отверстий. Отступив 10 мм от бортика на верхней части банки, разметьте и просверлите отверстие. В низах я сделал отверстия диаметром 44 мм, а в верхах — 51 мм. С вершинами нужно быть очень аккуратным — фреза почти такого же диаметра, как и должны быть отверстия, и права на ошибку нет.

Технология

Полотно всегда должно устанавливаться с южной стороны. Размер коллектора выбирают таким, чтобы он хорошо обогревал помещение. То есть нужно учитывать размеры, схема допускает разницу. Само собой разумеется, что это также зависит от размера южной стены и количества денег.

Деревянный брусок 150 х 50 мм для изготовления каркаса воздухосборника

Сначала изготавливаем каркас устройства. Для этого понадобится брус 150 на 50 мм. В принципе, верхнюю часть можно сделать из бруса 200 х 50 мм, тогда получится козырек. Посередине рамы лучше сделать дополнительный нахлест или даже несколько, в зависимости от размеров рамы. Это повысит прочность конструкции. Если в качестве защитного покрытия планируется использовать стеклопакет, то каркас необходимо армировать.

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

Затем сверху и снизу на стене внутри каркаса нужно сделать отверстия для воздухообмена. Если стены сделаны из досок или подобных материалов, это будет легко, а если стена из кирпича, то это будет сложнее. Но все же делать это нужно осторожно.

В воздушном солнечном коллекторе роль поглотителя выполняет металлическая сетка. Это может быть сетка, как и мосинка, только из металла, но просечно-вытяжной или перфорированный лист дает гораздо лучшие результаты.

Металлические перфорированные листы для изготовления поглотителя

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

Поверхность должна быть покрыта черной краской, это повысит избирательную способность поглотителя.

На верхние отверстия, через которые в помещение будет поступать теплый воздух, необходимо установить вентили, это легко сделать своими руками. В противном случае в пасмурную погоду внутрь коллектора будет попадать холодный воздух.

В качестве клапана подойдет кусок не слишком плотного полиэтилена. Он крепится только к верхнему краю и теплый воздух сможет его приподнять, а вот холодный не пройдет.

На нижние отверстия нужно установить мелкую сетку, желательно нейлоновую. Он защитит коллектор от попадания внутрь пыли, поэтому лучше положить несколько слоев. Нельзя допускать попадания пыли внутрь коллектора, поскольку она осядет на защитное стекло и ухудшит эффективность работы устройства.

Нейлоновую сетку нужно будет время от времени менять своими руками, потому что она забьется пылью и перестанет пропускать воздух. Вы также можете иногда протирать его.

Прозрачный поликарбонат для установки защитного слоя воздушного коллектора

Затем необходимо установить прозрачный защитный слой. Это может быть закаленное стекло, разные виды поликарбоната, прозрачный шифер, стеклопакет или что-то другое. Главное не забывать, что коробка солнечного коллектора должна быть герметичной, а все щели надежно заделаны. Лучше всего подойдет стеклопакет, но он стоит намного дороже, но есть разные виды более доступного поликарбоната.

По этой схеме можно своими руками обогреть курятник или любое другое хозяйственное строение.

Система SolarVenti

Отдельно нужно вспомнить систему SolarVenti. Это воздухосборник, работающий по вентиляционному принципу. Его используют в тех помещениях, где может образоваться затхлый запах или плесень. Например, подвалы, гаражи, дачи, строительные бытовки, катера, террасы, жилые дома и тому подобное.

Отличительной особенностью системы SolarVenti является то, что вентилятор не нуждается в дополнительном питании, а абсорбер защищен поликарбонатом.

Как и в обычных коллекторах, в SolarVenti поглотитель собирает энергию солнечных лучей, но затем срабатывает встроенный фотоэлемент. Он преобразует его в электричество, которое включает вентилятор. То есть даже вентилятор питается от солнечной энергии.

Воздухосборники SolarVenti

Свежий воздух поступает через множество маленьких отверстий на задней стенке без помощи труб. Это обеспечивает правильную циркуляцию. Также имеется фильтр для предотвращения попадания грязи в SolarVenti. Он также использует тепло стен для повышения эффективности обогрева дома. Обычно в качестве защитного слоя используется какой-нибудь поликарбонат.

Изготовление труб из консервных банок

Сначала я сделал несколько деревянных брусков, чтобы удерживать банки на месте во время работы на вертикально-сверлильном станке.

Я использовал небольшой резак, чтобы начать делать отверстие, которое должно соответствовать по диаметру одному из краев банки. После этого, хотите верьте, хотите нет, я вставил маленькую фрезу с прямыми режущими кромками в вертикально-сверлильный станок и расширил отверстия до нужного размера.

Если у вас твердая рука, вырежьте вертикальной дрелью — это очень просто. Обратите внимание на мой удлинитель — давление создается пружиной дверцы решетки. Господи, нужно научить всему! Я вырезал подкладки из огромного блока — двух склеенных между собой деревянных планок размером 1 «х 4» (25,4 мм х 101,6 мм). Затем я обрезаю эти подушечки до размера, удобного для использования.

Вот блок начинки банки. Внутренний край должен быть более плоским и иметь глубокую выемку, чтобы плотно держать банку там, где она расширяется от края к корпусу. Такой же держатель я сделал для донышек банок.

После всех этих сложностей я обнаружил, что проще просверлить верх и низ банок, просто поместив их в удобный держатель, как показано на картинке, и проделав работу вручную. Здесь пригодятся кожаные и тканевые перчатки. Как я уже сказал, фреза 51 мм плотно входит в пространство внутри края банки. Здесь нужно быть очень осторожным — именно здесь вы, скорее всего, промахнетесь. Я поставил машину на среднюю скорость и использовал пилы Lenox. Баночка может немного вращаться, это не мешает работе. Одним пальцем прижмите верхнюю часть банки близко к пиле, а остальным держитесь за блок. Банки быстро нагреваются.

Отрежьте дно банок резаком 44 мм. После первых нескольких банок он выйдет светлым. Помните, что если банка немного вращается, в это не нужно вмешиваться. Если слишком сильно надавить на банку, пила пронесет ее внутрь блока. В этом случае банка испортится – металл прогнется, и на ней обязательно появятся мельчайшие трещинки, хотя их может и не быть видно. Например, я загрунтовал одну из банок.

Кольцо, которое вы видите вокруг банки, треснет при использовании термовоздушного нагревателя из-за расширения и сжатия металла под воздействием перепадов температуры. Банки из-под газировки имеют толщину всего 10 микрон и могут очень быстро треснуть.

Несколько банок со снятыми крышками и донышками.

Я использовал 3″ (76 мм) ПВХ трубу, разрезанную пополам вдоль, чтобы удерживать трубы банок, пока герметик затвердевает. Советую купить торцевую заглушку, разрезать ее пополам и приклеить к трубе. В следующий раз так и сделаю. Думаю 3″ х 4″ (76мм х 101,6мм) прибитые планки так же подойдут, но сам пока не пробовал.

Вот фото как сделал трубу из консервных банок. Просто намазал силиконовым герметиком вокруг нижнего отверстия банки и вдавил склеенные банки в трубу ПВХ. Одним пальцем разгладил клей, а свободной рукой вывернул трубу из банок.

Слева почти готовая труба в держателе из ПВХ. Одна ваша рука спокойно лежит на предпоследней в ряду банке, а другая большим и указательным пальцами крутит склеенные банки.

Кирпичи используются для прессования банок с силиконовым покрытием. Я работал в своей гостиной, потому что в моем магазине было слишком холодно. Если слегка наклонить трубу, кирпич будет давить с достаточной силой, чтобы удерживать все на месте, пока герметик не схватится. Я использовал этот метод, пока не получил батарею из 17 банок в высоту и 17 в ширину. Итак, вы сделали связки труб. Если ваш обогреватель не имеет размеров 4 x 8 футов (1,21 м x 2,43 м), определите соответствующее количество и длину герметичных трубок.

Работает ли солнечный коллектор зимой?

По статистике (данные приведены в Википедии) на 1000 россиян приходится около 0,2 квадратных метра. м солнечных коллекторов, используемых в нашей стране, тогда как в Германии этот показатель составляет 140 кв. м, а в Австрии – целых 450 кв.м. на 1000 жителей.

Такая значительная разница не может быть объяснена только климатическими условиями.

Действительно, на большей части территории России за сутки на поверхность земли поступает такое же количество солнечной энергии, как и на юге Германии – в теплую погоду эта величина колеблется от 4 до 5 кВт*ч/кв.м.

Что вызвало наше отставание? Отчасти это связано с относительно низкими доходами россиян (солнечные электростанции все еще достаточно дорогое удовольствие), отчасти — с наличием собственных крупных газовых месторождений и, как следствие, доступностью голубого топлива.

Но не последнюю роль сыграла и предвзятость со стороны многих потенциальных пользователей, считающих установку солнечного коллектора нецелесообразным. Дескать, летом уже тепло, а зимой от этой системы толку мало.

Вот аргументы скептиков по поводу работы солнечных электростанций зимой:

1. Установка постоянно покрыта снегом, поэтому солнечная радиация попадает на нее не так часто. Если, конечно, хозяин постоянно дежурит по крыше с веником или щеткой.
2. Холодный морозный воздух забирает почти все тепло, накопленное в коллекторе.

Часто упоминается всесезонный поражающий фактор — град, способный разнести солнечную электростанцию ​​вдребезги.

Чтобы понять, насколько верны эти доводы, рассмотрим конструкции различных типов солнечных коллекторов.

Есть много причин построить собственный солнечный водонагреватель. Самое главное из них заключается в том, что энергия, полученная таким образом, совершенно бесплатна.

В этом обзоре рассмотрены альтернативные источники энергии для частного дома.

А в этой теме https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/alternativnoe-otoplenie/solnechnye-kollektory-dlya-doma.html все про отопление дома солнечной энергией и как сделать солнечные батареи своими руками.

Изготовление впускного и выпускного коллекторов

Рисунок 1 Впускной коллектор равномерно направляет воздух в трубы из банок (чертеж Золи)

Сначала я взял гребенчатый материал размером 1 x 4 дюйма (25,4 мм x 101,6 мм) и измерил размеры, которые Золи указал в своей модели в СкетчАп. Я сделал тестовую расческу, чтобы убедиться, что части подходят друг к другу. Он оказался узким. Поскольку в Великобритании все измеряется в метрических единицах, я пошел тем же путем. Самый маленький резак, который я смог найти, это 54 мм. По чертежам отверстия должны быть диаметром 55 мм, а расстояние между их центрами 66 мм. Я отступил на 10 мм от края гребенки и сделал разметку. Думаю, что увеличение расстояния между центрами отверстий до 67 мм не повредит рисунку гребенки, ибо места для этого вполне достаточно.

Я закрепил 1 x 4 фута (30,5 см x 1 м 22 см) ненужного материала под гребенкой и прорезал отверстия вручную. Это сработало хорошо. На фото видно, как он вырезается вручную. Будь очень осторожен.

После того, как все это было сделано, я соединил законсервированную систему трубопроводов с верхней и нижней штампами и загерметизировал соединения герметиком.

Не стесняйтесь наносить много герметика, но убедитесь, что он не блокирует дыхательные пути. Измерьте изделие и вырежьте плоские алюминиевые пластины, которые будут составлять переднюю, заднюю и нижнюю часть впускного коллектора. Его корпус должен быть примерно 6,75 дюйма (171,4 мм) в высоту, 44,5 дюйма (1,11 м) в ширину и 3,5 дюйма (89мм) глубина. Общая конструкция — трубки и коллекторы — должна плотно входить в корпус из полиизоцианурата размером 4 x 8 футов (1,22 м x 2,44 м).

На фото выше новая модель впускного коллектора с воздухоотделителями и торцевыми заглушками, которую пришлось изготовить самому.

Эти детали я сделал из рулонов алюминиевых рамок. По краям следует сделать полукруглые вырезы, чтобы они подходили к краям коллекторов.

Изготовление торцевых заглушек

Я делал это на распиловочном столе, используя струбцины и правило. Согните лист и постучите по краю молотком, и он выровняется.

Типы солнечных коллекторов

Конструкция солнечного коллектора может относиться к одному из описанных ниже классов.

Плоский светопоглощающий

Представляет собой темный алюминиевый ящик с медными трубками внутри. Дно ограничено слоем теплоизоляции. Верх покрыт закаленным стеклом и пропиленгликолем, который действует как поглотитель солнца. Функционален в любое время года, популярен благодаря доступной стоимости.

Вакуум

Вакуумные коллекторы состоят из множества медных трубок. Элементы укладываются ровными рядами. Каждая трубка с поглощающими и отражающими веществами находится внутри другой стеклянной колбы такой же формы, но большего диаметра. Между стенками баков образуется вакуум, который выполняет роль теплоизолятора и проводника. Основное преимущество класса – большая площадь приема, а значит, высокая эффективность.

Воздух

Основан на принципе парникового эффекта. Лучи попадают на поглощающее покрытие и полностью им поглощаются. Заряженный ресивер нагревает воздушные массы внутри себя. Горячий воздух наполняет помещения, попадая в дом с помощью естественной конвекции или вентилятора.
Все классы подходят для отопления частных домов в равных пропорциях. Конкретный тип выбирается исходя из собственных потребностей, платежеспособности, площади крыши (или другой поверхности) для установки.

Покраска и окончательная сборка

На фото окрашенная теплопередающая панель. Красьте снаружи дома или магазина, в котором вы работаете.

Корпус теплообменника должен быть отражающим, чтобы весь падающий солнечный свет попадал на теплообменник.

Фотография воздухозаборника с крышкой, которую я сделал из алюминия, и прикрепленным к ней 6-дюймовым (152,4 мм) соединением воздуховода (штуцером).

Фото торговой точки. Как видите, у меня были только чертежи (фотографии)

простые воздуховоды. Золи сказал, что ему нравится моя работа.

Фототеплообменник, 3-дюймовые (76,2 мм) трубки и банки.

Что такое солнечный коллектор

С ростом стоимости природных ресурсов и традиционных источников энергии, таких как газ, уголь и электричество, все больше домовладельцев начинают задумываться о все еще диковинной системе солнечного отопления. Строительство так называемых «эко-домов» с использованием солнечных систем становится все более популярным, и эта технология медленно, но верно переходит из разряда технических новинок в разряд дорогих, но эффективных альтернативных источников энергии.

Схема подключения солнечного коллектора.

Что такое солнечная система и насколько выгодно ее использование для обогрева дома зимой? Если вспомнить законы физики, то всем известно, что солнечные лучи больше концентрируются на темных поверхностях и нагреваются они гораздо интенсивнее, в отличие от светлых. Эту особенность возврата солнечной энергии люди научились применять с незапамятных времен, и действительно, примитивные гелиосистемы применяются повсеместно при строительстве парников, теплиц, летних душей и так далее.

Возникает естественный вопрос: почему, если солнечная энергетика так эффективна, индустрия этой технологии только недавно начала развиваться и не внедряется повсеместно? Ответ на этот вопрос неоднозначен. Местоположение, часовой пояс, длина светового дня, ну и банальная зависимость от погоды имеют большое значение.

Схема плоского солнечного коллектора.

Поэтому использование гелиосистем в средней полосе малоэффективно, как, например, в Средиземноморье, где эта технология введена в обиход повсеместно и практически вдвое сократила расходы на электроэнергию.

В условиях короткого светового дня целесообразно использование солнечного коллектора как дополнительного источника энергии, а о полном переходе на солнечные батареи для выработки тепла говорить пока рано. Но тем не менее исследования в этой области набирают обороты и в связи с истощением природных ресурсов становятся все более актуальными. Именно поэтому данная технология развивается, совершенствуется и занимает все более обширную нишу в отрасли теплоснабжения и энергоснабжения.

Летний вариант исполнения

Черная пластина поглощает тепло и передает его движущемуся по трубкам теплоносителю (вода или антифриз). Стекло выполняет 2 функции: пропускает солнечное излучение к теплообменнику и служит защитой от атмосферные осадки и ветер, снижающие производительность обогревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы внутрь не попадала пыль и стекло не теряло прозрачности. Опять же, тепло солнечных лучей не должно отводиться наружным воздухом через щели; от этого зависит эффективная работа солнечного коллектора.

Начало работы

Перед тем, как построить солнечный коллектор, необходимо произвести соответствующие расчеты и определить, сколько энергии он должен генерировать. Но не стоит ждать от самодельной установки высокого КПД. Обнаружив, что этого будет достаточно — можно приступать.

Работу можно разделить на несколько основных этапов:

1. Изготовление коробки
2. Изготовление радиатора или теплообменника
3. Изготовление камеры опережения и привода
4. Сборка коллектора

Чтобы сделать короб для солнечного коллектора своими руками, следует подготовить обрезную доску толщиной 25-35 мм и шириной 100-130 мм. Его дно должно быть выполнено из текстолита, снабжено ребрами жесткости. Ее также следует хорошо утеплить пенопластом (но предпочтительнее минвата), обтянуть оцинкованным листом.

Подготовив коробку, пришло время повозиться с теплообменником. Следуйте инструкции:

1. Вам необходимо подготовить 15 тонкостенных металлических труб длиной 160 см и две дюймовые трубы длиной 70 см
2. В обеих утолщенных трубках просверлены отверстия диаметра трубок меньшего размера, в которые они будут установлены. При этом нужно следить, чтобы они были соосны с одной стороны, максимальный шаг между ними 4,5 см
3. Следующий этап – все трубы необходимо собрать в единую конструкцию и надежно сварить
4. Теплообменник монтируется на оцинкованный лист (предварительно прикрепленный к ящику) и закрепленный стальными хомутами (можно сделать металлические хомуты)
5. Дно ящика рекомендуется покрасить в темный цвет (например, черный) — он будет лучше поглощать солнечные лучи тепла, но для уменьшения теплопотерь внешние элементы окрашены в белый цвет
6. Завершить монтаж коллектора необходимо установкой покровного стекла у стен, при этом не забывая о надежной герметизации стыков
7. Между трубками и стеклом оставляют расстояние 10-12 мм.

Подробнее: Как украсить дом к Новому году 2020 своими руками. Идеи новогоднего декора

Осталось соорудить накопитель для солнечного коллектора. Его роль может выполнять герметичная емкость, объем которой варьируется в пределах 150-400 литров. Если вы не можете найти одну такую ​​бочку, можно сварить несколько небольших воедино.

Как и коллектор, накопительный бак тщательно изолирован от потерь тепла. Осталось сделать форкамеру – небольшой сосуд объемом 35-40 литров. Он должен быть оборудован устройством для сброса воды (шарнирным краном).

Остался самый ответственный и важный этап — собрать коллектор. Сделать это можно так:

1. Для начала необходимо установить камеру продвижения и привод. Необходимо следить, чтобы уровень жидкости в последней был на 0,8 м ниже, чем в передней камере. Так как воды в таких устройствах может скапливаться много, необходимо продумать, как они будут надежно перекрывать
2. Коллектор находится на крыше дома. Исходя из практики, рекомендуется это делать с южной стороны, наклонив агрегат под углом 35-40 градусов к горизонту.
3. Но надо учитывать, что расстояние между накопителем и теплообменником не должно превышать 0,5-0,7 м, иначе потери будут слишком значительными
4. В итоге должна получиться следующая последовательность: аванкамера должна располагаться над приводом, последний — над коллектором

Наступает самый ответственный этап – необходимо соединить все компоненты воедино и подключить водопроводную сеть к готовой системе. Для этого потребуется посетить магазин сантехники и приобрести необходимые фитинги, переходники, ракели и другую запорную арматуру. Секции высокого давления рекомендуется соединять трубой диаметром 0,5″, низкого давления — 1″.

Ввод в эксплуатацию осуществляется следующим образом:

1. Установка заполняется водой через нижнее сливное отверстие
2. Подключена аванкамера и отрегулированы уровни жидкости
3. Необходимо пройтись по системе и проверить отсутствие утечек
4. Все готово для повседневного использования

Сделать солнечный коллектор своими руками можно быстро достаточно, это не очень сложная работа.