Солнечные коллекторы своими руками: Солнечный коллектор своими руками: виды и методы сборки

Высокоэффективный солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор – это техническое устройство, служащее для преобразования солнечной энергии в тепловую. По типу теплоносителя, солнечные коллекторы подразделяются на воздушные и жидкостные, в которых теплоносителем служит вода или иное жидкое вещество (антифриз, этиленгликоль и подобные). По конструкции, данные устройства, бывают плоские и вакуумные.

Эффективность работы

Солнечные коллекторы, или гелиосистемы, способны работать круглый год без перерыва.
Даже в условиях облачности до поверхности земли доходит больше половины излучения. Кроме того, их эксплуатация абсолютно безопасна для человека и окружающей среды. Любой гелио комплект прост в обслуживании, выглядит эстетично, облагораживает внешний облик частного дома. К плюсам устройств также можно отнести:

• автономность горячего водоснабжения зимой, летом, при перебоях и ремонтных работах;
• срок службы до 30 лет, окупаемость с выгодой от трат на отопление через 3-5 лет;
• отсутствие тарификации, ежемесячный расчет независим от повышения цен на электричество;
• возможность одновременного использования для обогрева бассейнов, теплиц, хозяйственных помещений;
• легкая интеграция в существующий комплект отопления;
• отсутствие грязи, отходов;
• снижение суммарной нагрузки на электро- и теплосеть дома;
• оптимизация под собственные нужды.

Отрицательные моменты использования солнечных коллекторов не столь многочисленны:

• высокая стоимость первичной покупки и установки. В зависимости от производителя, масштабности и комплектации вся гелиосистема может обойтись до 10 тысяч долларов. Даже модели попроще обходятся в крупную сумму, которую необходимо заплатить единовременно;
• на эффективность работы коллекторов могут влиять не только климатические условия, но и особенности ландшафта, форма крыши, типичная длина светового дня и прочие факторы. От подобных показателей зависит период окупаемости.

Пассивная циркуляция внутри солнечного коллектора обусловит меньшую производную эффективность. При принудительном управлении вода и энергия расходуются более продуктивно. Второй вариант требует усложненного обслуживания, но больше подходит для условия средней полосы проживания. Для южных регионов введение в обиход гелиосистемы нередко сокращает расчет за электроэнергию вдвое.

КПД солнечного коллектора достигает 95%. Края с суровым климатом проявляют показатель пониже, но также оправдывают использование. Чтобы произвести расчет годовой эффективности коллектора, требуется перемножить величину инсоляции в регионе за год (существуют специальные таблицы), площадь поглощения системы и его КПД. Расчет дневной выгоды проводится таким же образом, но с учетом соответственного (дневного) показателя инсоляции.

Солнечные коллекторы для отопления своими руками

Главная » Оборудование » Солнечные коллекторы для отопления своими руками

Запасы носителей энергии неизбежно исчерпываются, а на другом конце планеты арабские шейхи, которые всю жизнь сидят на нефти, уже начали задумываться об альтернативных источниках энергии. Это верный сигнал о том, что пора бы более серьезно подходить к использованию неиссякаемого источника энергии – энергии Солнца. В европейских странах около 60% всего отопления уже переведено на гелиосистемы полностью или частично. С нашей инертностью это произойдет очень нескоро, поэтому пока не соберешь гелиосистему своими руками, никто ее не принесет.

Содержание:

1. Средства альтернативной энергетики
2. Расчет отопления на солнечных коллекторах
3. Типы солнечных коллекторов для отопления
4. Солнечные коллекторы для отопления зимой

Средства альтернативной энергетики

Поэтому рассматривать этот вопрос глобально для нас с вами не имеет никакого смысла. Только индивидуальный подход поможет эффективно использовать солнечную энергию. В индивидуальных, конечно, целях. В принципе, чтобы реализовать систему отопления Солнцем, можно купить элементы, смонтировать их, настроить и запустить в действие. Только это неимоверно дорого. Рисковать такими суммами мы не можем, поэтому хотя бы в плане эксперимента можно собрать солнечные коллекторы для отопления своими руками. Практически из отходов и мусора.

Конечно, такая система не подойдет для трехэтажной виллы, но для дачи вполне сможет стать вполне рабочим средством отопления, хотя все зависит от объема вложений, материалов, средств автоматизации и грамотности исполнения. Расчет такой системы, кстати, очень непростая штука, поэтому его мы рассмотрим очень приблизительно и для небольшого помещения.

Расчет отопления на солнечных коллекторах

Здесь все очень относительно, поскольку по данным NASA один квадратный метр площади земли в средних широтах получает около полутора киловатт энергии. Параметр этот очень относительный, и вовсе не потому, что агентство скрывает правду от людей, а потому что количество солнечной энергии, которое попадет на наш коллектор, очень зависит от облачности, угла положения Солнца, направления светового потока и массы других параметров, список которых занял бы не одну страницу. Но то, что при грамотном использовании этого вида энергии можно обеспечить теплом и горячей водой полноценный жилой дом, это доказанный факт.

Принцип действия солнечного коллектора прост и основан на элементарных законах физики, а чтобы не вдаваться в доказательную базу, состоящую из формул и сложных расчетов, достаточно сказать, что в наших широтах даже в пасмурную погоду гелиосистема может работать полноценно, а в солнечный полдень выдавать до 1600 кВт энергии. Солнечный коллектор работает очень просто. Вода, которая находится в замкнутом пространстве, принимает тепловую энергию от солнечных лучей. Энергия не имеет возможности выйти наружу, поэтому накапливается в коллекторе. Система, собранная своими руками, может обеспечить очень невысокий КПД, примерно 50-60%, но этого хватит, чтобы полноценно отопить дом.

Типы солнечных коллекторов для отопления

Есть несколько конструктивных решений, которые позволят отапливать помещение солнечной энергией и самые простые из них вкратце описаны ниже:

1. Воздушные солнечные коллекторы. Такие системы нагревают воздух напрямую без теплоносителя. То есть в системе не задействована вода, а это значит, что КПД у такого коллектора будет выше, поскольку одно звено потери тепла отпадает. Устроены они схематически так: инфракрасные лучи попадают через светопроницаемую пленку или поверхность (поликарбонат, полиэтилен, стекло) на теплоприемник, а он уже распределяет полученное тепло в виде нагретого воздуха по помещениям.
2.  Плоский солнечный коллектор. Представляет собой емкость черного цвета, установленную под углом в 30 градусов к солнечным лучам. Это самая дешевая и простая система, но у нее есть минус — работает она только на протяжении светового дня.
3.  Трубчатые солнечные коллекторы. Схема работы такая же, как и у плоских коллекторов, а циркуляция жидкости осуществляется естественным путем. Их преимущество в том, что площадь круглого коллектора равномернее и эффективнее нагревается от солнечных лучей, а объем теплоносителя может быть больше.
4.  Вакуумные солнечные коллекторы. Принцип действия их немного другой, но они внешне похожи на трубчатые коллекторы. Разница в том, что роль теплоизолятора играет вакуумная стеклянная труба, внутри которой находится черная труба с теплоносителем.

Это базовые виды солнечных коллекторов, но существует множество модификаций всех этих схем, в которые включены отражатели, концентраторы лучей, автоматизированные следящие системы, которые направляют луч непосредственно на коллектор под нужным углом, независимо от угла расположения Солнца.

Солнечные коллекторы для отопления зимой

Зима — совсем не повод забывать о гелиоколлекторах. Они эффективны как зимой, так и летом. Сложность заключается в том, что:

• зимой световой день короче;
• солнечный угол сильно зависит от региона;
• снег закрывает плоскость нагрева коллектора.

Именно проблема с оттаиванием снега на поверхности солнечного коллектора вызывает наибольшие проблемы, особенно в коллекторах вакуумного типа, которые по умолчанию летом имеют более высокий КПД. Плоские же коллекторы справляются с обледенением своими силами и могут растопить наледь и снеговой покров, но в любом случае, при температурах ниже 15 градусов, необходимо ставить контроллер, который бы обеспечивал постоянную температуру теплоносителя в коллекторе. Реализация может быть любая — от подачи нагретой воды из аккумулятора, электроподогреватель. Тогда коллектор запустится сам и сможет работать дальше в штатном режиме.

Конечно, вакуумный коллектор своими руками выполнить едва ли получится, а вот плоский, причем любых размеров, вполне возможно. Поэтому стоит экспериментировать и бороться за тепло в доме при помощи бесценного и бесплатного природного источника — солнечной энергии.

Дистанционное питание, Великобритания — автономная солнечная энергия Установка солнечных панелей, живущая вне сети

 

Можете ли вы сделать солнечную тепловую энергию своими руками?

 

Короткий ответ: да, и вы можете выбрать уровень своего участия, от создания собственных коллекторов до сборки комплекта деталей — выбор за вами!

 

Вполне возможно построить свой собственный плоский коллектор, в таких местах, как центр альтернативных технологий в Махинлете, Уэльс, по-прежнему проводятся курсы по этому предмету, насколько я знаю. Домашнее производство коллекторы обычно представляют собой листовую медь с змеевидным расположением медных труб диаметром 10 мм, зажатых между изоляцией и панелью с двойным остеклением. Некоторые из этих панелей, построенных более 40 лет назад, все еще в использовании!!!

 

Конечно, если вы не хотите создавать свой собственный коллектор, существует множество вариантов массового производства, таких как плоские пластины или вакуумные трубки. Подключить коллектор туда, где тепло (как правило, водонагреватель) потребуется какая-то жаропрочная металлическая труба. Для этого вы можете использовать стандартную медь 15 мм или 22 мм, но не забудьте использовать компрессионные соединения и не паять (это связано с тем, что в условиях неисправности коллектор может выделять достаточно тепла, чтобы размягчить или расплавить припой!). Также доступна «гибкая труба» из нержавеющей стали. Это делает установку намного проще, но не забудьте заказать любые соединения, которые могут вам понадобиться, заблаговременно, так как у немногих продавцов сантехники они есть в наличии!

 

Чтобы поднять коллектор на крышу, вам потребуются леса и все обычные меры предосторожности при работе на высоте. Чтобы провести трубы через крышу и сохранить погоду туго, вам понадобится «мигающий комплект». Это свинцовый или алюминиевый лист с силиконовым сальником, через который проходят трубы. Вам также понадобится комплект для монтажа на крыше самого коллектора – последний. то, что вы хотите, это любое движение в период мягкого сильного ветра.

 

В большинстве (хотя и не во всех – см. «слив обратно») солнечных тепловых систем используется «герметичная система», содержащая антифриз в той или иной форме. Поскольку жидкость в закрытой системе расширяется при повышении температуры, должен включать расширительный бак, рассчитанный на солнечную энергию, в водопроводный контур. Если система перегревается, расширительный бак может не справиться с дополнительным объемом, поэтому необходимо установить клапан сброса давления. требуется. Для размещения избыточной солнечной жидкости потребуется какая-либо форма теплостойкого водосборного резервуара. Воздушная ловушка где-нибудь в системе поможет вам, когда вы впервые заполните систему, и манометр позволяет убедиться, что в системе достаточно жидкости.

 

Для перемещения тепловой энергии от коллектора к цилиндру необходим насос с номинальной мощностью солнечной энергии, это может быть «сетевой» насос или насос, предназначенный для работы при более низком напряжении. Использование предварительно изготовленной насосной станции действительно упрощает работу, так как включает в себя воздушную ловушку, манометр, предохранительный клапан, расходомер и насос в одной «коробке».

 

Последней частью системы является бак с горячей водой. Это должна быть непрямая двойная катушка, и есть из чего выбрать. Если вы используете невентилируемый баллон, помните, что для этого должен быть установлен профессиональным сантехником, который может уведомить строительную службу после установки.

 

Вот и все!

Вы можете сделать солнечную тепловую энергию своими руками, и существует множество доступных комплектов. Просто помните, что любые используемые детали должны быть «солнечными».

Как сделать самодельный солнечный водонагреватель с вакуумными трубками

Хотите узнать, как сделать самодельный солнечный водонагреватель с вакуумными трубками? Вы не только сэкономите электроэнергию с солнечным водонагревателем, но и уменьшите свой углеродный след, поскольку солнечная энергия нейтральна по выбросам углерода.

Солнечные водонагреватели существуют уже сотни лет, а первый патент на коммерческий солнечный водонагреватель был выдан в 189 г.1.

Научиться собирать солнечный водонагреватель несложно, учитывая, что в Интернете доступно множество планов солнечных водонагревателей. Ключ в том, чтобы найти комплект солнечного водонагревателя, который подойдет именно вам.

Нагрев воды солнечным коллектором представляет собой процесс, включающий преобразование солнечного света в тепло, которое затем используется для нагрева воды с помощью солнечного теплового коллектора. Солнечные системы горячего водоснабжения способны производить чистую, экологически чистую, возобновляемую энергию.

Одна система горячего водоснабжения может компенсировать примерно 40% выбросов CO2 современного легкового автомобиля. Это означает, что солнечный водонагреватель безопасен для окружающей среды, безопасен для растений, безопасен для животных и безопасен для всех нас.

Если вы ищете способ сделать свой собственный солнечный водонагреватель, чтобы сократить расходы на электроэнергию, вы обратились по адресу.

В этой статье вы узнаете о системах солнечного нагрева воды для дома и узнаете, как построить собственный солнечный водонагреватель для дома, используя систему солнечного нагрева воды, сделанную своими руками.

Изображение Energy2014 – собственная работа, CC BY 3.0

Что такое солнечный водонагреватель с вакуумными трубками?

Солнечные водонагреватели с вакуумными трубками (также называемые солнечными водонагревателями с вакуумными трубками или солнечными водонагревателями периодического действия) являются самыми популярными солнечными коллекторами в мире, поскольку они хорошо работают даже в пасмурную и холодную погоду.

Солнечный водонагреватель с вакуумными трубками превосходит другие коллекторы в менее чем идеальных условиях, обеспечивая более стабильное тепло круглый год.

Вакуумные трубчатые коллекторы (ETC) позволяют снизить потери тепла. Вода, подаваемая в солнечный водонагреватель периодического действия, окружена двумя концентрическими стеклянными трубками, разделенными вакуумом. Это позволяет солнечному теплу нагревать трубу, но ограничивает потери тепла, тем самым повышая ее эффективность.

Срок службы вакуума в этом водонагревателе на солнечной энергии может варьироваться от 5 до 15 лет в зависимости от коллектора.

Единственным недостатком является то, что солнечный водонагреватель с вакуумными трубками изготовлен из закаленного стекла, которое восприимчиво к граду.

Но, что касается солнечных систем горячего водоснабжения, этот пассивный солнечный водонагреватель является одним из лучших солнечных водонагревателей с точки зрения дизайна.

Из-за своей трубчатой ​​формы солнечные водонагреватели с вакуумными трубками могут собирать энергию солнца в течение всего дня под малыми углами и более полезны, чем другие солнечные коллекторы, зимой, когда солнце находится низко в небе.

Солнечный водонагреватель с вакуумными трубками может работать в диапазоне температур от средних до высоких и может использоваться для нагрева воды, солнечных нагревателей для бассейнов, кондиционирования воздуха и солнечных плит.

Изображение Mmz.alonso – собственная работа, CC BY-SA 4.0

Самодельный солнечный водонагреватель

Солнечный водонагреватель не представляет угрозы для работы вашего существующего водонагревателя. Фактически, установка солнечной системы нагрева воды может продлить срок службы вашего обычного водонагревателя.

В этом видео вы узнаете всю информацию о солнечном водонагревателе, необходимую для сборки, установки и использования собственного солнечного водонагревателя с вакуумными трубками и сокращения счетов за электроэнергию.

При использовании в дополнение к существующему водонагревателю бак для солнечного водонагревателя снижает потребность в искусственном нагреве воды.

Следуя пошаговым инструкциям в этом видео, вы сможете собрать и установить собственный солнечный водонагреватель с вакуумными трубками своими руками.

Все исходные материалы для комплекта для самостоятельного нагрева воды на солнечной энергии стоят менее 70 долларов США, и их легко найти в ближайшем хозяйственном магазине. Создание солнечного водонагревателя никогда не было таким простым с этими подробными планами солнечного водонагревателя.

Конечно, вы всегда можете приобрести солнечный водонагреватель с вакуумной трубкой для продажи в Интернете, но для некоторых людей стоимость этой солнечной системы горячего водоснабжения может быть непомерно высокой.

Если вы будете следовать пошаговым инструкциям в этом видео о солнечном водонагревателе своими руками, вы сможете собрать собственный самодельный солнечный коллектор и установить солнечную систему нагрева воды для домашнего использования.

Итак, если вы ищете способ сократить расходы на электроэнергию и создать свой собственный солнечный водонагреватель, посмотрите видео о солнечном водонагревателе своими руками выше.