Солнечные коллекторы для нагрева воды своими руками: Гелиоколлектор на даче: идеи и фото как сделать солнечный коллектор своими руками

Солнечные коллекторы для нагрева воды: как сделать

Оглавление:
Солнечные коллекторы для нагрева воды: как сделать своими руками
Солнечный водонагреватель своими руками: сборка системы

Обеспечить себя горячей водой на даче можно различными способами, но наиболее привлекательным является тот, который предусматривает использование солнечной энергии. Так называемые солнечные коллекторы для нагрева воды, которые можно купить в магазине, отдав за них немалое количество денег или изготовить самостоятельно с минимальными финансовыми затратами. Естественно, лучше сэкономить, тем более что изготовить солнечный коллектор своими руками не так уж и сложно, как может показаться с первого взгляда. Именно этим мы и займемся в данной статье, в которой вместе с сайтом moyadacha.org разберемся с вопросом, как сделать солнечный водонагреватель для дачи?

Солнечный коллектор для дачи фото

Солнечные коллекторы для нагрева воды: как сделать своими руками

Для того чтобы изготовить солнечный коллектор для дачи, понадобится не так уж много всего – если быть конкретным, то всего-навсего пару вещей. Если не считать мелочевки (крепеж и тому подобное), то приобрести нужно будет металлопластиковую трубу двух различных диаметров (полдюйма и дюйм) и что-либо для изготовления корпуса или, правильнее будет сказать, основания коллектора. Идеальным вариантом для этой цели будет влагостойкая фанера (из нее нужно собрать неглубокий ящик большого размера) и монолитный поликарбонат (оргстекло, которым коллектор закроется сверху). Естественно, нужно будет подумать о приспособлении для установки такого коллектора на крыше – необходимо сварить несущую конструкцию, которая будет удерживать коллектор под углом 45 градусов относительно вертикали и четко в уровне горизонта. В общем, по большому счету, не так уж мало всего понадобится, но, в любом случае, это будет намного дешевле, чем приобретать заводскую систему солнечного нагрева воды.

Теперь что касается непосредственного решения вопроса, как изготовить солнечный коллектор своими руками? Изготавливать его лучше сразу на крыше дома, а весь этот процесс выглядит следующим образом.

1. Опорная конструкция. Попросту говоря, это металлическая рама, сваренная из профильной трубы. Ее конструкция имеет довольно простой вид – это прямоугольник, усиленный несколькими перемычками. Гораздо важнее правильно его сориентировать на крыше – оптимальным направлением установки опорной конструкции и, следовательно, самого солнечного коллектора, будет ориентация его вдоль линии движения солнца. Крепится эта конструкция на крыше с помощью опорных пяток и саморезов, ввинчиваемых в стропила крыши. Металлическая конструкция в обязательном порядке должна быть покрыта грунтовкой и краской.

   Солнечная установка для нагрева воды фото

2. Короб для нагревательных трубопроводов. Короб также не является сложным изделием. Для начала на раму нашиваются листы фанеры так, чтобы они образовали площадку. Потом по периметру этой площадки устанавливаются бруски, которые задают глубину ящика. Когда он будет собран, всю его наружную часть и брус нужно будет покрасить. Что касается внутренней поверхности, то она попросту оклеивается отражающей теплоизоляцией фольгой вверх – она позволит использовать для нагрева воды не только прямые лучи солнца, но и отраженные, что в значительной мере увеличит эффективность коллектора.
3. Установка трубопроводов. Для начала нужно собрать две распределительные гребенки – это куча тройников, собранных в одну линию как можно ближе друг к другу. Длина этих гребенок зависит от ширины вашего ящика – располагаться они будут горизонтально (одна вверху, другая внизу). Следовательно, после того как они будут собраны, устанавливаем для них два ряда клипс, на которые и крепим гребенки. Совсем забыл, один конец верхней гребенки оборудуем краном для сброса воздуха, а аналогичный конец нижней гребенки попросту глушим – два других конца выводим наружу через просверленные в бруске отверстия. На этих концах устанавливаем краны для подключения к системе нагрева воды. Теперь дело за малым – нужно соединить попарно тройники верхней и нижней гребенки тонкими трубками диаметром полдюйма. После сборки системы трубы лучше окрасить в черный цвет, т.к. солнечные лучи прилипают к темным поверхностям в прямом смысле слова.
   Солнечные коллекторы для нагрева воды фото

В принципе, все, можно сказать, что солнечная установка для нагрева воды, а вернее ее часть под названием «коллектор», готова – остается только проверить ее на наличие утечек и закрыть монолитным поликарбонатом, защитив ее от механических повреждений.

О том, как работает такой коллектор, можно посмотреть в этом видеоролике.

Солнечный водонагреватель своими руками: сборка системы

Как и говорилось выше, солнечный коллектор – это всего лишь часть системы солнечного нагрева воды. Чтобы он работал, как говорится, по полной программе, его нужно дополнить теплоаккумулятором. Попросту говоря, изолированным и утепленным баком, который сможет сохранять нагретую солнцем воду длительное время. Вообще нагрев воды в таких системах происходит постепенно – за счет естественной циркуляции жидкости и разницы температуры в коллекторе и баке происходит постоянное движение воды через коллектор, в котором она постепенно и нагревается. В целом же, чтобы запустить этот коллектор в работу, понадобится только правильно соединить теплоаккумулятор с ним и системой домашнего водопровода. С этим и стоит разобраться подробнее – тонкостей здесь немало.

1. Чтобы система работала самотеком и без насоса, накопительный хорошо утепленный резервуар необходимо установить на том же уровне, что и коллектор – то есть рядом. В таком случае, если вы будете использовать старый водонагреватель, его придется переделать – врезать дополнительные патрубки сбоку бачка (один вверху, другой внизу). Это обусловлено элементарными законами природы, которые заставляют нагретую воду подниматься вверх. Гораздо проще сделать свой резервуар в соответствии с габаритами коллектора.
2. Другой момент, который нужно знать, подходя к решению вопроса, как собрать водонагреватель солнечный коллектор, это его подключение к водопроводу. Да, да, такой тип солнечного нагревателя требует подключения к напорному водопроводу – если его нет, то и строить все это нет необходимости. В таком случае проще всего смонтировать на крыше бак, вода из которого будет поступать в душ или к умывальнику под действием гравитации. В упрощенном варианте коллектор с бачком подсоединяются к водопроводу стандартно – приток свежей (холодной) воды делается в нижней части бака, а забор нагретой, соответственно, в его верхней части.

   Как изготовить солнечный коллектор своими руками фото

3. Если говорить о более сложной системе нагрева воды посредством солнечного коллектора, то она предусматривает использование теплообменника и, как результат, насосов и всего необходимого подобного оборудования. В таких системах в первичном контуре коллектора вода не меняется – она только слегка остывает в теплообменнике, отдавая тепло во вторичный контур, водой из которого вы будете пользоваться. Эффективность такой системы значительно выше, так как солнцу не приходится нагревать воду, как говорится, с нуля – оно ее просто подогревает.

Как правило, теплообменное оборудование устанавливается уже внутри дома, то есть внизу, что нарушает принципы естественной циркуляции. Следовательно, движение воды в контуре солнечного коллектора запускается с помощью насоса, что как минимум уже не делает систему полностью энергонезависимой.

В принципе, для дачи, которая посещается только летом, когда очень горячая вода, в общем-то, не нужна, подойдет и упрощенный вариант с накопительным резервуаром на крыше. В таком случае и утеплять его совсем не обязательно – хотя как знать, если вы на даче ночуете, то утром наличие горячей воды в кране будет не лишним.

Водонагреватель солнечный коллектор фото

В заключение темы про солнечные коллекторы для нагрева воды добавлю только одно – высокоэффективную систему нагрева воды солнечными лучами таким способом вы не сделаете. Да, вода будет горячей, но ночью она будет охлаждаться практически в два раза. Хотите собрать действительно качественный солнечный водонагреватель? Тогда придется приобрести вакуумный солнечный коллектор для воды. Как вариант, его можно приобрести по частям и уже самому осуществить сборку, что, опять-таки, не очень хорошая идея. Покупайте готовый коллектор и не мудрите – дорого, но зато эффективно! Единственное «но» – за ним придется следить, чтобы не украли, когда вас нет на даче.

постройка установки. Подробная инструкция, советы и рекомендации

Содержание

1. Структура солнечного коллектора
2. Как работает система ГВС от гелиосистемы
3. Принцип нагрева воды солнцем
4. Сколько воды может нагреть солнечный коллектор
5. Чем заправляют гелиосистемы
6. Плюсы водонагревательной солнечной системы
7. Недостатки
8. Типы солнечных водонагревателей и их характеристики
9. По типу циркуляции
10. По типу коллектора
11. По типу контура циркуляции
12. Теплоноситель
13. Коллекторы из подручных материалов
14. Из металлических труб
15. Из пластиковых и металлопластиковых труб
16. Из шланга
17. Из банок
18. Из холодильника
19. Конструирование простых солнечных водонагревательных систем
20. Простая конструкция
21. Использование коллектора
22. Конструирование приемника тепла
23. Коллектор Станилова
24. Конструкция коллектора
25. Материалы и детали для изготовления
26. Этапы работ
27. Установка
28. Пассивная
29. Активная
30. Заключение

Структура солнечного коллектора

Рис. Структура солнечного коллектора

1 – бак для воды; 2 – наружный слой бака; 3 – внутренний слой бака; 4 – вакуумные трубки; 5 – медные тепловые трубки, установленные внутри вакуумной стеклянной трубки; 6 – подпорная рама, материал – сталь с гальваническим покрытием; 7 – отражающая пластина – дополнительная опция; 8 – резиновое уплотнение; 9 – предохранительный клапан; 10 – датчик контроллера; 11 – выход горячей воды; 12 – крепеж для установки вакуумных трубок на раме.

Как работает система ГВС от гелиосистемы

Солнечные водонагревательные установки способны компенсировать около 50% затрат тепла на нагрев воды. Экономия в года составляет около 300 м³ газа или 4 м³ дров. Даже несмотря на необходимость первоначальных вложений, накопительный водонагреватель, работающий от солнечных батарей крайне выгоден. При коммерческом применении окупаемость наступает спустя 2-3 года интенсивной эксплуатации, а срок службы коллекторов составляет от 30-50 лет.

Чтобы понять насколько горячее водоснабжение на солнечных коллекторах выгодно, стоит рассмотреть, несколько важных вопросов:

• как работает гелиосистема;
• сколько воды сможет нагреть гелиоколлектор в течение дня.

Хорошее понимание перечисленных моментов поможет выбрать наиболее подходящую гелиосистему в каждом конкретном случае.

Принцип нагрева воды солнцем

Существует несколько разновидностей коллекторов, отличающихся по принципу абсорбции или аккумуляции тепла. Все оборудование делится на две группы:

Принцип работы солнечных водогрейных коллекторов трубчатого и панельного типа основан на обычных физических законах. Ультрафиолетовое излучение проходит сквозь атмосферу земли практически не теряя тепла. При попадании на твердую поверхность солнечные лучи прогревают ее. В свою очередь нагретые предметы отдают тепло окружающей среде. Подобным образом происходит нагрев и в гелиосистеме.

Солнечные лучи попадают на абсорбирующую поверхность, которая сильно разогревается благодаря тому, что окрашена в темный цвет. Тепло, аккумулируется при помощи абсорбера и направляется в накопительный бак. Описанный принцип работы остается одинаковым для всех гелиоколлекторов, независимо от внутреннего устройства.

Виды и способы аккумулирования солнечной тепловой энергии влияют на особенности эксплуатации солнечных водогрейных систем. Трубчатые водонагреватели отличаются большей теплоотдачей, способны работать при температуре до –50°. Хотя вакуумные колбы стоят дороже, их теплотехнические параметры: скорость и интенсивность нагрева лучше, по сравнению с панельными коллекторами.

Сколько воды может нагреть солнечный коллектор

Все зависит от нескольких факторов: способа нагрева и аккумуляции тепла, времени года, погоды. Отдельно учитывается то, какая система рециркуляции используется. Средним значением для гелиосистемы на 1 м² принято считать следующие возможности нагрева в час:

• 100 литров на 7 °C;
• 50 литров на 14 °C;
• 25 литров на 28 °C;
• 15 литров на 46 °C;
• 10 литров на 70 °C.

Если пасмурная погода солнечный коллектор может снизить скорость нагрева ГВС, в ясную солнечную наоборот, увеличить, поэтому в списке приводятся средние значения.

При теплой летней погоде, при отсутствии облачности водонагреватель всего за час подогревает около ведра воды, что достаточно для экономного душа. В течение светового дня собирается около 200 л. горячей воды с температурой около 40°, при условии, что используется коллектор, имеющий более 1,5 м² абсорбирующей площади.

Зимой потребитель столкнется с тем, что получаемого тепла будет недостаточно, чтобы произвести необходимое количество горячей воды. Проблема решается установкой накопительной емкости.

Принцип работы коллектора при низких температурах окружающей среды несколько изменяется. Если летом можно было подключить бойлер и периодически, раз в час «сбрасывать» в него горячую воду, то зимой водонагреватель будет нормально функционировать только в системе косвенного нагрева. Суть такого подключения в следующем:

• зимой, вода в солнечных коллекторах нагревается до температуры 30°С, чего будет недостаточно для мытья;
• в систему ГВС подключают буферную емкость с двумя теплообменниками, для котла и гелиоколлектора;
• водонагреватели от солнечной энергии подогревают воду до температуры 25-30°С;
• основной нагрев осуществляет газовый, электрический или твердотопливный котел, доводя температуру до 60-70°;
• при открытии крана ГВС пользователю подается горячая вода.

Солнечный водонагреватель работает зимой на компенсацию энергоресурсов, необходимых для работы системы ГВС. Автономное горячее водоснабжение при помощи одних только гелиоколлекторов невозможно. Требуется, чтобы в системе ГВС присутствовал водонагреватель, способный удовлетворить потребности водоснабжения на 100%.

Чем заправляют гелиосистемы

Теплоноситель для коллекторов выбирают в зависимости от условий эксплуатации. Так, для всесезонных систем используют специальный антифриз, не замерзающий в зимнее время года. Летом, водогрейный контур заправляют дистиллированной водой.

В связи с выбором теплоносителя существует несколько общих рекомендаций:

Целесообразность использования готовых незамерзающих жидкостей (стоящих приблизительно в 3 раза больше, чем подобный состав, приготовленный в домашних условиях), ставится под сомнение. Приобретать заводские антифризы следует в тех случаях, когда сделать их самостоятельно не представляется возможным.

Плюсы водонагревательной солнечной системы

Солнечные нагреватели обладают такими достоинствами:

1. Относительно несложная конструкция.
2. Уровень надежности довольно высокий.
3. Эксплуатировать такую систему можно в течение года.
4. Период использования составляет не один десяток лет.
5. Введение в эксплуатацию такой системы способствует сокращению затрат электрической энергии, теплоносителей.
6. Монтаж агрегата проводят без предварительного оформления разрешения. Установка занимает минимум времени и отличается простотой.
7. Вес конструкции относительно небольшой.
8. Автономный режим функционирования.

Недостатки

Перед тем как использовать солнечные водонагреватели для дома, изучаются и минусы:

1. Сконструированное на заводе оборудование отличается повышенной стоимостью.
2. Уровень КПД зависит от различных показателей: климатический район, время года, прочее.
3. Град, мокрый снег пагубно влияет на состояние установки и ее работоспособность.
4. Монтаж емкости, в которой аккумулируется тепло, занимает определенное время. На этот процесс требуются дополнительные расходы.

При всех недостатках популярность водонагревательной солнечной установки ее популярность возрастает. Ведь она считается экологически чистой.

Типы солнечных водонагревателей и их характеристики

Солнечные водонагреватели представляют собой комплект оборудования для нагрева воды с помощью солнечной энергии. Другое название этих устройств — солнечные коллекторы. В отличие от фотоэлектрических панелей, использующих для производства электроэнергии солнечный свет, солнечные нагреватели сразу получают тепловую энергию, которую передают теплоносителю (воде, антифризу и т.п.).

Они образуют целую систему, состоящую из следующих элементов:

• Коллектор. Панель, принимающая тепловую энергию и передающая ее теплоносителю.
• Накопительный бак. Емкость, в которой аккумулируется нагретая вода и происходит замещение остывшего теплоносителя только что нагретым потоком.
• Отопительный контур. Обычная радиаторная система или теплый пол, реализующие энергию теплоносителя. В некоторых типах системы отопительный контур не входит в объем системы коллектора, получая энергию в накопительном баке, который в данном случае является теплообменником.

По типу циркуляции

Циркуляция теплоносителя позволяет получать тепловую энергию взамен отданной во внутреннюю атмосферу дома. Существует два вида:

1. Естественная. Используется перемещение нагретых слоев жидкости вверх с замещением их более холодными слоями. Не требует никаких устройств или использования электроэнергии, но зависит от множества факторов — взаимного расположения коллектора, накопителя и остальных элементов системы, температуры и т.д. Перемещение жидкости нестабильное, способное усиливаться и ослабляться.
2. Принудительная. Потоки направляются с помощью циркуляционного насоса. Возникает стабильный режим с постоянной скоростью потока, что позволяет обеспечить устойчивый режим обогрева дома.

Принудительная циркуляция более эффективна и позволяет располагать узлы системы в наиболее удобном порядке, не обращая внимание на перепады высот и объемов.

По типу коллектора

Существуют конструкции коллекторов, обладающие разной эффективностью, возможностями и способом передачи тепла. В их числе:

1. Открытые. Плоские длинные лотки или желоба из черного пластика, в которых циркулирует вода. КПД открытых коллекторов очень низок, но простота и дешевизна способствуют их популярности. Используются для нагрева воды для летнего душа или бассейна.
2. Трубчатые (термосифонные). Основной элемент — коаксиальная трубка с вакуумной прослойкой между внешними слоями, которая надежно теплоизолирует содержимое трубок. Конструкция эффективная, но дорогая и не поддающаяся ремонту.
3. Плоские. Это закрытые емкости с прозрачной верхней панелью. Внутренняя поверхность покрыта слоем приемника тепловой энергии, отдающего ее воде, которая перемещается внутри припаянных к приемнику трубок. Простая и эффективная конструкция, в которой для большего эффекта иногда создают вакуум для теплоизоляции.

От того, какой коллектор установлен в системе, и насколько он удачно вписывается во внешние условия региона — климат, погода, количество и продолжительность солнечных дней — зависит, насколько эффективной будет система нагрева воды от солнца.

По типу контура циркуляции

1. Разомкнутый – применяется для обеспечения горячей водой жилого помещения. Теплоносителем в этом случае выступает вода, которую используют для различных бытовых нужд и, соответственно, она уже не попадает обратно в контур.
2. Система с одним контуром – используют для отопления дома. Нагретый таким способом теплоноситель используют как добавку к теплоносителю, который подогрели традиционным методом. В этом случае нагретый теплоноситель переходит в отопительную систему, после которой опять переносится в приемный резервуар и в коллектор.
3. Двухконтурнаянагревательная система – самая универсальная. Есть возможность использования таковой для отопления зимой или для водоснабжения.

Двухконтурная система водоснабжения и отопления

Также можно выбрать один из возможных теплоносителей – вода, масло или антифриз. После коллектора теплоноситель проходит теплообменник, в котором происходит теплоотдача на второй контур. Второй используемый теплоноситель уже идет по назначению – для отопления или водоснабжения.

Теплоноситель

Для таких водонагревателей используют различные теплоносители: антифриз, смазочная жидкость и вода.

Применение

Солнечные системы постепенно приобретают популярность. С их помощью решают множество задач:

• Подогрев жидкости до требуемой температуры.
• Повышение производительности отопительной системы.
• Водонагреватель для бассейна, для летнего душа.
• Подогрев жидкости для иных потребностей.

Коллекторы из подручных материалов

Собрать солнечный коллектор для отопления дома своими руками и дешевле и интереснее, ведь изготовить его можно из различных подручных материалов.

Из металлических труб

Этот вариант сборки походит на коллектор Станилова. При сборке солнечного коллектора из медных труб своими руками, из труб варится радиатор и помешается в деревянный короб, проложенный изнутри теплоизоляцией.

Наиболее эффективными будут медные трубы, алюминиевые тоже можно использовать, но их тяжело варить, а вот стальные – наиболее удачный вариант.

Такой самодельный коллектор не должен быть чересчур большим, чтобы его было легко собрать и монтировать. Диаметр труб на солнечные коллектора для сварки радиатора должен быть меньше, чем у труб для ввода и вывода теплоносителя.

Из пластиковых и металлопластиковых труб

Как сделать солнечный коллектор своими руками, имея в домашнем арсенале пластиковые трубы? Они менее эффективны в качестве теплонакопителя, однако в разы дешевле меди и не коррозируют как сталь.

Трубы выкладываются в короб по спирали и закрепляются хомутами. Их можно покрыть черной или селективной краской для большей эффективности.

С укладкой труб можно экспериментировать. Так как трубы плохо гнутся, их можно укладывать не только по спирали, а и зигзагом. Среди преимуществ, пластиковые трубы легко и быстро поддаются пайке.

Из шланга

Чтобы сделать солнечный коллектор для душа своими руками понадобится резиновый шланг. Вода в нем нагревается очень быстро, поэтому его тоже можно использовать в качестве теплообменника. Это самый экономичный вариант при изготовлении коллектора своими руками. Шланг или полиэтиленовая труба укладывается в короб и прикрепляется хомутами.

Так как шланг скручен по спирали, в нем не будет происходить естественная циркуляция воды. Чтобы использовать в данной системе ёмкость для накопления воды, необходимо оснастить её циркуляционным насосом. Если это дачный участок и горячей воды уходит немного, то того её количества, которое буде поступать в трубу, может оказаться достаточно.

Из банок

Теплоносителем солнечного коллектора из алюминиевых банок выступает воздух. Банки соединяются между собой, образуя трубу. Чтобы сделать солнечный коллектор из пивных банок нужно обрезать днище и верх каждой банки, состыковать их между собой и склеить герметиком. Готовые трубы помещаются в деревянный короб и накрываются стеклом.

В основном, воздушный солнечный коллектор из пивных банок используют для устранения сырости в подвале или для обогрева теплицы. В качестве теплонакопителя можно использовать не только пивные банки, а и пластиковые бутылки.

Из холодильника

Солнечные водогрейные панели своими руками можно соорудить из непригодного холодильника или радиатора старого авто. Конденсатор, извлеченный из холодильника, надо хорошо промыть. Горячую воду, полученную таким способом, лучше использовать только для технических целей.

На дно короба расстилается фольга и резиновый коврик, потом на них укладывается конденсатор и закрепляется. Для этого можно применить ремни, хомуты, либо то крепление, которым он был прикреплен в холодильнике. Для создания давления в системе не помешает установить над баком насос или аквакамеру.

Конструирование простых солнечных водонагревательных систем

С экономической стороны выгоднее сконструировать солнечный водонагреватель своими руками.

Простая конструкция

Для этих целей требуются баки, которые покрыты черной краской. К ним присоединяется водопроводная магистраль из дома. Из такой тары вода поступает в душ.

Водонагреватель для бассейна своими руками конструируется из корыта, труб для холодной воды и перелива, выпуска и вентиля. Для прикрытия тары используется прозрачная крышка.

Простые конструкции отличаются такими недостатками:

• В облачную погоду емкость с водой не нагревается.
• Ежедневно тару заполняют жидкостью. Нагретую воду аккуратно сливают.
• Такое устройство располагают только в горизонтальном положении. Поэтому в определенное время КПД снижается.

Использование коллектора

Монтаж сконструированного собственными силами коллектора выгоднее с практической и экономической стороны. Но для достижения положительного результата требуется подготовка.

Конструирование приемника тепла

Дабы нагрев воды осуществлялся круглогодично, требуются:

• Аккумулирующая тара.
• Емкость для подпитки.
• Коллектор.

Монтаж насосного оборудования выполнять необязательно. Для циркуляции теплоносителя теплоприемник устанавливают ниже бака. Тара подпиточная располагается выше, чем аккумулирующая. Емкость, в которую перемещается подогретая жидкость, уплотняют.

Вторая емкость комплектуется поплавковым клапаном, дабы система функционировала. К отведенному патрубку подводят трубу, через которую будет поступать холодная жидкость.

Дабы сконструировать нагреватель воды своими руками, используют:

• Медные трубки.
• Трубки из полимерных составов или пластика.
• Плоские радиаторы из прочной стали.
• Алюминиевые трубки.

Дабы сконструировать корпус для нагревателя, нередко применяют древесину, фанеру. Мастера конструируют солнечный коллектор из поликарбоната своими руками.

Если все сделано правильно, то можно получить такие преимущества:

• Пользоваться такой системой можно даже при максимальной загрузке.
• Период окупаемости сконструированного нагревателя минимальный.
• Снижение затрат горючего.
• Такая система быстро подготавливается к эксплуатации.

Коллектор Станилова

Инженер Станислав Станилов представил миру самую универсальную конструкцию солнечного коллектора. Основной идеей использования разработанного им устройства является получение тепловой энергии за счет создания парникового эффекта внутри коллектора.

Конструкция коллектора

Конструкция этого коллектора очень проста. По сути, это солнечный коллектор из стальных труб, сваренных в радиатор, который помещён в деревянный контейнер, защищённый теплоизоляцией. В качестве теплоизоляционного материала могут выступать минеральная вата, пенопласт, понополистирол.

На дно коробки кладется оцинкованный металлический лист, на который монтируется радиатор. И лист, и радиатор окрашиваются в чёрный, а сама коробка покрывается белой краской. Разумеется, контейнер накрывается стеклянной крышкой, которая хорошо герметизируется.

Материалы и детали для изготовления

Для сооружения такого самодельного солнечного коллектора для отопления дома понадобится:

• стекло, которые будет служить в качестве крышки. Размер его будет зависеть от габаритов короба. Для хорошей эффективности лучше подбирать стекло размером 1700 мм на 700 мм;
• рама под стекло – её можно сварить самостоятельно из уголков или сколотить из деревянных планок;
• доска для короба. Тут можно использовать любые доски, даже с разборки старой мебели или дощатого пола;
• прокатный уголок;
• соединительная муфта;
• трубы для сборки радиатора;
• хомуты для крепления радиатора;
• лист оцинкованного железа;
• приёмная и выпускная труба радиатора;
• бак объемом 200−300 литров;
• аквакамера;
• теплоизоляция (листы пенопласта, пенополистирола, мин. вата, эковата).

Этапы работ

Этапы изготовления коллектора Станилова своими руками:

1. Из досок сколачивается контейнер, дно которого укрепляется брусьями.
2. На дно укладывается теплоизолятор. Основание должно быть особенно тщательно утеплено, чтобы избежать утечки тепла у теплообменника.
3. После на дно короба устраивают оцинкованную пластину и устанавливают радиатор, который сваривается из труб, и закрепляют его стальными хомутами.
4. Радиатор и лист под ним окрашиваются в черный цвет, а короб – в белый или серебристый.
5. Бак с водой должен быть установлен под коллектором в теплом помещении. Между ёмкостью для воды и коллектором нужно устроить теплоизоляцию, чтобы трубы находились в тепле. Бак можно поместить в большую бочку, в которую можно засыпать керамзит, песок, опилки и т.д. и таким образом утеплить.
6. Над баком нужно установить аквакамеру для того чтобы в сети создавалось давление.
7. Монтаж солнечного коллектора своими руками нужно осуществлять на южной стороне кровли.
8. После того как все элементы системы готовы и установлены, нужно соединить их в сеть полудюймовыми трубами, которые должны быть хорошо утеплены, дабы уменьшить теплопотери.
9. Неплохо будет соорудить и контроллер для солнечного коллектора своими руками, так как заводские устройства эксплуатируются недолго.

Установка

Поскольку оборудование работает от солнечной энергии, то, соответственно, установка обогревателя будет проводиться на открытом воздухе. Монтаж рекомендуют проводить на крышах зданий, на балконах или других архитектурных выступах.

Экран водонагревателя должен быть направлен на юг. Установку проводят под определенным углом к горизонту, который эквивалентен географической широте местности.

Водонагреватель постоянно поглощает энергию и по понятным причинам источник энергии выключить нельзя, поэтому, в случае малого потребления воды, температура застоя может достигать до 300°С.

По этой причине не допускается использование пластиковых и стальных труб с цинковым покрытием. Оптимальными в эксплуатации станут трубопроводы, изготовленные из меди или нержавеющей стали.

Горячий контур солнечного водонагревателя должен иметь теплоизоляцию, это позволит избежать ожогов и возгораний. Следует учесть температурный режим работы оборудования при выборе теплоизоляции и крепежей.

Производители солнечных водонагревателей на корпусе своей продукции указывают точную температуру застоя.
Панели коллектора должны находиться на открытом пространстве, чтобы был открытый доступ к солнечному свету. Необходимо исключить наличие возможных преград.

Чаще всего углом наклона коллектора будет наклон ската крыши. Для того, чтобы эффективность работы водонагревателя приблизить к максимальной, лучше придерживаться рекомендаций и использовать специальный стеллаж, на который будет крепиться коллектор.

Т.е. залогом правильной и эффективной работы оборудования являются всего несколько правил:

• направление на юг;
• правильный угол наклона;
• беспрепятственный доступ к солнечному свету;

Некорректная установка снизит качество работы водонагревателя, а вложенные средства не будут оправданы. Тип нагревателя также может играть роль в способе его установки. При монтаже учитывают тип используемого оборудования.

Пассивная

Подразумевает само собой протекающую абсорбцию и аккумулирование энергии. Солнечная энергия попадает на объект нагрева без контроля этого процесса, т.е. отсутствуют какие-либо механизмы и контролирующие элементы. Это простая система, которая не требует особых затрат. Однако недостатки в том, что водонагреватель работает неравномерно и не на полную мощность.

Самый наглядный пример – это затемненный бак, который размещен над летним душем. В таком пассивном режиме работают одноконтурные системы, в которых применяется процесс естественной циркуляции. Для полноценной работы системы приемный бак размещают выше коллектора, но такой способ установки не всегда удобен. Решить вопрос можно с помощью другого способа работы системы.

Активная

Лишена недостатков пассивной системы. Ее функционирование основано на том, что солнечные лучи благодаря специальным устройствам переходят в тепловую энергию, которая систематически передается нагревательному баку и потребителю. Функционирование такого нагревателя достигается благодаря принудительной циркуляции, которая может поддерживаться в одно- и двухконтурных системах. Также применяют и дополнительно устанавливают двигатели, которые поворачивают панели и насосы, измерительную аппаратуру, а также устройства контроля и управления работой системы.

Заключение

Солнечный коллектор, для обогрева дачи или дома, вполне можно сделать своими руками. Однако он не всегда будет эффективен именно в обогреве домашних помещений, так как водный теплоноситель в холодное время года может замерзать. Поэтому для этих целей все же рекомендуется отдавать предпочтение более технологичным покупным моделям, которые самостоятельно изготовить будет очень трудно.

 

Источники

• https://andi-grupp. ru/uslugi/montazh-i-sborka-solnechnogo-kollektora-universal.php
• https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/764-solnechnye-kollektory-dlya-nagreva-vody.html
• https://akbzona.ru/alternativa/solnechnyj-nagrevatel-vody
• https://Energo.house/sol/solnechnye-vodonagrevateli.html
• https://slarkenergy.ru/solar/solnechnyj-vodonagrevatel.html
• https://solar-energ.ru/kak-sdelat-solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami-tipy-konstruktsij-i-etapy-rabot.html
• https://1posvetu.ru/montazh-i-nastrojka/obogrev-doma-ot-solntsa-svoimi-rukami.html

Производитель бытовых солнечных систем горячего водоснабжения и обогрева бассейна

Производитель бытовых солнечных систем горячего водоснабжения и обогрева бассейна | Альтернативные энергетические технологии

Перейти к навигации Перейти к содержимому

Ваш браузер устарел.

В настоящее время вы используете Internet Explorer 7/8/9, который не поддерживается нашим сайтом. Для получения наилучших результатов используйте один из последних браузеров.

• Хром
• Фаерфокс
• Internet Explorer Edge
• Сафари

Расположен во Флориде и с гордостью обслуживает США и страны Карибского бассейна

Экономить энергию. Экономить деньги.

Alternate Energy Technologies (AET) — гордый американский производитель высококачественных солнечных систем горячего водоснабжения и систем подогрева бассейнов, таких как плоские солнечные коллекторы и солнечные панели для бассейнов.

С 1975 года компания AET производит солнечные системы горячего водоснабжения и обогрева бассейнов, которые предоставляют решения для солнечного нагрева воды для различных отраслей промышленности — от коммерческого солнечного нагрева воды до готовых жилых систем. Дополнительные предложения включают в себя всестороннее обучение, техническую поддержку, коммерческую осуществимость системы и проекты интеграции солнечного нагрева воды.

Узнать больше

Солнечная энергия может обеспечить 70–90 % потребности в нагреве воды в вашем доме

Получите немедленную экономию затрат на электроэнергию до 38 %

Сократите свой углеродный след с помощью наших экологически чистых коллекторов

Устойчивость и преимущества

Присоединяйтесь к Всемирному движению за возобновляемую энергию

Наши системы обеспечивают горячую воду для бытовых нужд, отопление помещений и предварительный нагрев бойлеров. Все наши системы имеют возможность резервного нагрева. Солнечные водонагревательные системы очень эффективны в жилых помещениях.

Начните сегодня

Экологичность

Солнечные термальные продукты являются возобновляемыми и пригодными для вторичной переработки. В среднем на нагрев воды для бытовых нужд приходится более 30% выбросов CO2 из типичного американского дома. Установив систему солнечного теплового отопления, средняя семья может не только сэкономить деньги, но и значительно сократить выбросы CO2 в своем доме.

Доступный

Нагрев воды с помощью солнечной энергии это самый эффективный и экономичный вид солнечной энергии.

Низкие эксплуатационные расходы

Солнечные водонагревательные системы требуют минимального обслуживания и имеют расчетный срок службы более 20 лет.

Надежность и долговечность

Солнечные водонагревательные системы AET обеспечивают постоянный нагрев воды с одними из самых высоких показателей эффективности в отрасли.

Поощрения и кредиты

Существует несколько федеральных и государственных планов налоговых льгот, включая региональные и местные льготы по оплате коммунальных услуг.

Ресурсы

Сертификаты

Литература

Гарантия

Солнечные тепловые льготы

Все ресурсы

Часто задаваемые вопросы

Где я могу найти информацию о требованиях/стоимости технического обслуживания?

Существует много типов систем солнечного нагрева воды, но система с обратным сливом является наиболее эффективной системой косвенного нагрева на рынке; предотвращает замерзание и перегрев.

Каков размер бака?

Типичный резервуар для хранения солнечной энергии больше, чем обычный нагреватель, потому что вы можете собирать солнце только в дневное время. Таким образом, увеличив размер накопительного бака, вы можете хранить собранное тепло для ночного и раннего утреннего использования. Наш стандартный размер для стандартного дома с 3 спальнями составляет 80 галлонов. У нас есть 120 галлонов, если у вас большой дом и вы хотите собрать как можно больше солнца!

Включает ли установка оборудование и установку?

Да, ваш подрядчик должен предоставить вам полную цену; оборудование и монтаж. Посещение объекта обычно требуется для проверки пространства на крыше и трубопроводов. Вся труба, ведущая к коллектору на крыше от резервуара для хранения солнечной энергии, представляет собой изолированную медную трубу. Идеальное место для солнечного коллектора (коллекторов) — южная сторона крыши с небольшим затенением или вообще без затенения от 8 до 4, если это возможно.

Что такое защита от перегрева для моей солнечной системы?

В дренажной системе используется контроллер с датчиками температуры для контроля производительности солнечной системы горячего водоснабжения. Когда бак достигает заданного предела температуры, насос отключается, и теплоноситель (обычно вода) сливается из коллектора в дренажный резервуар. При удалении солнечной жидкости из коллектора опасность перегрева отсутствует.

Задать другой вопрос

Введение в домашние солнечные системы горячего водоснабжения – 10.627

Распечатать этот информационный бюллетень

К. Крамбейкер и П. Маккарти от солнца в панелях или трубах для производства горячей воды для бытовых нужд, используемой в доме или здании.

Основным требованием к солнечной системе является солнечное место, где солнечные коллекторы могут нормально функционировать.

Могут быть доступны налоговые льготы и скидки. Проконсультируйтесь с вашим местным правительством и коммунальным предприятием, чтобы определить, какие льготы или скидки они могут предложить.

Установка базовой системы обойдется в несколько тысяч долларов на коллектор, и необходимо учитывать некоторые текущие расходы на техническое обслуживание.

Обсуждение с сертифицированным установщиком солнечной энергии поможет прояснить вопросы, связанные с вашей собственностью и вашими потребностями, и может быть полезным до принятия решения о размещении солнечной системы горячего водоснабжения в вашем доме.

Солнечные системы горячего водоснабжения собирают энергию солнца в панелях или трубах. Горячая вода, произведенная для использования в доме или здании, хранится на месте в резервуарах. Бытовая солнечная система горячего водоснабжения может быть экономически эффективным способом снижения затрат на энергию из газовых, электрических или пропановых источников.

Соображения перед установкой бытовой солнечной системы горячего водоснабжения

Перед рассмотрением вопроса об установке солнечной системы горячего водоснабжения необходимо принять меры для снижения потребления, повышения эффективности и сокращения потерь горячей воды; несколько простых изменений могут иметь большое значение. Установка термостата нагревателя горячей воды до 120°F, изоляция труб горячей воды и водонагревателя, ремонт протекающих кранов горячей воды и замена неэффективного нагревателя горячей воды и/или сантехники сократит потребление горячей воды и повысит эффективность уже существующего бытовая система горячего водоснабжения. А поскольку, как правило, душ потребляет больше всего горячей воды в обычном доме, замена насадки для душа на модель с низким расходом может помочь сократить потребление горячей воды.

Поскольку в Колорадо более 300 солнечных дней в году, большинство мест являются хорошим выбором при рассмотрении вопроса об установке солнечных батарей. Расположение вашего дома поможет определить, является ли солнечная энергия хорошим выбором. Данные доступны в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (NREL) для многих мест в Колорадо и других местах. Фундаментальным требованием к солнечной системе является солнечное место, где солнечные коллекторы могут функционировать должным образом. Места, где солнце закрыто от коллекторов наклоном или поверхностью земли, деревьями, соседними зданиями или другими препятствиями, снижают эффективность. Солнечные коллекторы необходимо размещать там, где много солнечного света падает на поверхность коллекторов круглый год.

Прежде чем принять решение об установке солнечной системы, узнайте, существуют ли ограничения на установку солнечных коллекторов в вашем доме, сверившись с ассоциацией домовладельцев, местными строительными нормами и постановлениями о зонировании. Закон Колорадо запрещает ассоциациям домовладельцев препятствовать использованию устройств солнечной энергии, включая солнечные системы горячего водоснабжения, таким образом, чтобы это значительно увеличило покупную цену или эксплуатационные расходы системы для домовладельца или снизило производительность.

Стоимость системы

Солнечная система горячего водоснабжения будет стоить больше, чем обычная система водяного отопления. Общая стоимость определяется его размером и сложностью. Стоимость может быть оценена домовладельцем или лицензированным подрядчиком по солнечной энергии. Онлайн-инструмент находится по адресу https://www.energy.gov/energysaver/selecting-new-water-heater.

Могут быть доступны налоговые льготы и скидки. Проконсультируйтесь с вашим местным правительством и коммунальным предприятием, чтобы определить, какие льготы или скидки они могут предложить. Перед принятием решения следует провести долгосрочный анализ денежных потоков. Установка базовой системы обойдется в несколько тысяч долларов за коллектор, и необходимо учитывать некоторые текущие расходы на техническое обслуживание. Очень важно правильно обслуживать вашу систему, чтобы оптимизировать ее производительность и избежать проблем с обслуживанием. База данных стимулов в Колорадо для возобновляемых источников энергии и эффективности находится в Интернете по адресу https://programs.dsireusa.org/system/program/co.

Размер системы

Размер вашей системы будет зависеть от потребления горячей воды в домашних условиях и емкости накопителя. Важно рассчитать потребности вашего дома, чтобы определить правильную солнечную систему горячего водоснабжения. Как правило, вам потребуется от 10 до 18 кв. футов площади коллектора на человека в вашей семье. Вам понадобится примерно от 1,5 до 2,0 галлонов хранилища на квадратный фут площади коллектора. Например, семье из четырех человек потребуется от 40 до 72 квадратных футов площади коллектора и от 60 до 140 галлонов хранилища.

Типы систем

Системы могут стать очень сложными в зависимости от размера и конструкции системы. Более сложные системы чаще используются в очень больших домах или на предприятиях.

В США используются два основных типа солнечных систем горячего водоснабжения: системы с замкнутым контуром и дренажные системы. Система должна быть разработана в соответствии с вашими потребностями и бюджетом. Цель состоит в том, чтобы сделать это как можно проще, что приведет к снижению эксплуатационных расходов, снижению затрат на техническое обслуживание, меньшему количеству посещений объекта и снижению энергопотребления. В системах горячего водоснабжения с замкнутым контуром и с обратным сливом используются насосы и клапаны для управления циркуляцией жидкости по всей системе. Они позволяют системе работать круглый год, без угрозы замерзания. Защита системы от замерзания имеет решающее значение для правильной работы любой системы.

Наиболее распространенной системой горячего водоснабжения для бытовых нужд является гликолевая система с замкнутым контуром. Это герметичный блок, в котором тепло внутри системы переносится смесью пропиленгликоля. Теплоноситель представляет собой смесь антифриза и воды, которую можно защитить от замерзания до -50°F. При перегреве или застое жидкость может испортиться.

Второй наиболее широко используемой системой является дренажная система. Жидкость заполняет коллекторы при запуске насоса и опорожняет коллекторы при остановке насоса. Преимущества системы с обратным сливом заключаются в том, что она защищена от замерзания до -20°F, защищена от перегрева в период отсутствия электроэнергии, а в качестве теплоносителя используется вода.

Основные компоненты

Коллекторы

Солнечные коллекторы являются одним из ключевых компонентов активной солнечной системы горячего водоснабжения. Они собирают солнечную энергию и передают эту энергию теплоносителю.

Рис. 1. Плоский коллектор. (Фото: Министерство энергетики США)

Плоские коллекторы являются наиболее распространенным типом коллекторов, используемых в бытовых системах водяного отопления. Типичный плоский коллектор представляет собой изолированную атмосферостойкую металлическую коробку со стеклянной или пластиковой крышкой и поглощающей пластиной темного цвета. Устанавливаемый на крышу или землю, он состоит из тонкой плоской прямоугольной коробки с прозрачной крышкой, обращенной к солнцу. Маленькие трубки проходят через коробку и несут жидкость, такую ​​как вода или антифриз, для нагрева. Трубки прикреплены к поглощающей пластине, окрашенной в черный цвет для поглощения тепла. Когда тепло накапливается в коллекторе, оно нагревает жидкость, проходящую по трубкам. Активные системы полагаются на контроллеры и насосы для перемещения жидкости между коллектором и резервуаром для хранения.

Рис. 2. Активный солнечный водонагреватель с замкнутым контуром. (Фото: Министерство энергетики США – Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии)

Коллекторы второго типа представляют собой вакуумные трубчатые коллекторы, которые могут достигать чрезвычайно высоких температур (от 170°F до 350°F), что делает их более подходящими для промышленных и коммерческих систем охлаждения. Эти коллекторы имеют ряды прозрачных стеклянных трубок, каждая из которых содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую поглотительную трубку, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию и снижает потери тепла. Вакуумный трубчатый коллектор герметизирован в вакууме, что сводит к минимуму потери тепла и помогает поглощать солнечную энергию в облачных условиях. Из-за этого возникает опасение, когда на трубках скапливается снег и лед, что приводит к их неправильной работе.

Резервуары для хранения

Резервуары для хранения являются важным компонентом системы. В системе с одним резервуаром вода, нагретая солнечными батареями, хранится в резервуаре с резервным нагревательным элементом или боковым бойлером. В системе с двумя резервуарами вода, нагретая солнечными батареями, хранится в отдельном резервуаре, который подается в обычный газовый или электрический водонагреватель. Независимо от того, используются ли один или два резервуара, вода для бытовых нужд нагревается за счет солнечной энергии. Эффективность системы снижается из-за небольших объемов хранения, поэтому всегда выбирайте резервуар соответствующего размера для дополнительного хранения. Объем калибровки увеличивается с количеством собранной энергии. Резервуары под давлением бывают нескольких стандартных размеров. Резервуары объемом 40, 50, 80 и 120 галлонов являются обычными и могут быть установлены параллельно для увеличения объема хранения.

Сертификация установщиков

Обсуждение с сертифицированным установщиком солнечных батарей поможет прояснить вопросы, связанные с вашей собственностью и вашими потребностями, и может быть полезным до принятия решения о размещении солнечной системы горячего водоснабжения в вашем доме. Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP) является национальной организацией по сертификации профессиональных монтажников в области возобновляемых источников энергии. Чтобы найти сертифицированного установщика, посетите веб-сайт NABCEP: www.nabcep.org.

Ресурсы

• Американское общество солнечной энергии: www.ases.org/
• Управление энергетики губернатора Колорадо, Recharge Colorado: http://rechargecolorado.com/
• Колорадская ассоциация производителей солнечной энергии: www.coseia.org
• Государственный университет Колорадо Веб-сайт Extension Energy: https://energy.colostate.edu/csu-extension/
Рейтинг
• Energy Guide: https://www.

  No related posts.