Створення сонячного колектора для опалення своїми руками

Велику популярність набувають саморобні сонячні колектори. Своїми руками їх зробити досить просто. Вони призначаються для перетворення енергії сонячних променів. В результаті за допомогою отриманої енергії можна розігрівати воду, опалювати різні приміщення, в тому числі оранжереї і теплиці. Апарати кріпляться практично до будь-яких поверхонь - дахах теплиць, стін одноповерхового або багатоповерхового будинку. Якщо необхідно опалювати великі приміщення, бажано купувати професійний апарат. Для інших же будівель колектор, що працює від сонця, можна виготовити і своїми руками.

Принцип роботи

Всі пристрої працюють за однаковою схемою. Спочатку сонце якісно прогріває теплоносій. Енергія проходить по трубочках і потрапляє в бак з необхідною рідиною. Трубочки і теплоносій розташовуються усередині бака. Рідина, що знаходиться в контейнері, швидко нагрівається. Пізніше гарячу воду використовують для побутових потреб: з її допомогою опалюють приміщення і т. П.

Температуру води, що нагрівається можна самостійно регулювати спеціальними датчиками. Якщо рідина сильно остигає, в роботу включається резервний режим підігріву. Колектор можна підключати до газового або електричного котла. У більшості випадків він застосовується для обігріву приватних будинків або теплиць. Пристрій виконується в декількох варіантах:

• плоскому;
• повітряному;
• вакуумному.

Принцип дії всіх трьох апаратів практично не має відмінностей. Спочатку сонячні промені гріють апарат, а потім віддача енергії відбувається по спеціальних каналах.

плоский колектор

Теплоносій в цьому пристрої нагрівається за допомогою пластинчастого абсорбенту. Це плоска пластина, яка виконується з теплоємністю металу. Верхня частина поверхні покривається темним кольором. До нижньої частини прикріплена трубка, що має змієподібну форму, - по ній проходить рідина.

Покриття фарбою необхідно для того, щоб сонячні промені краще поглиналися. Енергія, що отримується в результаті нагрівання, поглинається теплоносієм під абсорбентом. Для мінімізації її втрат використовують теплоізоляцію корпусу. Це здійснюється за допомогою спеціального загартованого скла. Його поміщають прямо над абсорбентом. Апарат часто використовують для обігріву господарських об`єктів на дачах.

вакуумний апарат

Конструкція в цьому випадку відрізняється від попереднього варіанту. Головний робочий елемент - це вакуумна трубка, а також теплоносій. Поверхня зі скла поглинає дуже багато променів завдяки високоселективною обробці. Енергія проникає всередину теплоносія дуже швидко.

Вакуумна прошарок забезпечує максимальне поглинання тепла. Енергія сонця проходить через спеціальний теплосборник і просувається до системи апарату. Вакуумний колектор має більш високу продуктивність, якщо порівняти його з плоским варіантом.

повітряний варіант

Подібний апарат - один з найефективніших за своїми властивостями. Проблема в тому, що сонячні батареї в такому апараті зустрічаються нечасто. Повітряний колектор вже не призначений для приватних будинків, як попередні види. Він служить для кондиціонування повітря.

Теплоносієм є звичайний кисень, який розігрівається під сонцем. Принцип дії апарату: кисень нагрівається під сонячними променями і створює кондиціонування повітря при подачі в приміщення. Зазвичай пристрій встановлюють в комерційних об`єктах, але іноді його можна побачити і в приватних будинках.

Плюси і мінуси геліосистеми

Навіть найефективніший обладнання завжди має як переваги, так і недоліки. Щоб зрозуміти, чи потрібно купувати апарат для конкретного приміщення, потрібно ознайомитися з позитивними і негативними сторонами пристрої.

Позитивні властивості:

• Витрата електроенергії скорочується в 3 рази.
• Природні ресурси виснажені, тому зроблений своїми руками апарат може стати відмінним джерелом опалення.
• В повітряні апарати можна додавати різні ароматизатори - тоді в приміщенні не тільки стане тепло, але і буде приємно пахнути.
• В агрегат можна додати антифриз - так вода не замерзне при низькій температурі.

Недоліки пристрою:

• Устаткування з`явилося відносно недавно, тому можуть виникнути складності з експлуатацією. При ретельному вивченні інструкції ця проблема легко вирішується.
• Через часових поясів і довжини світлового дня агрегат встановлюється не у всіх регіонах.
• Самостійно виготовлений апарат рекомендується використовувати в якості додаткового, а не основного джерела енергії.

необхідні матеріали

Виготовити геліоколектор своїми руками можна в домашніх умовах. Для цього потрібно підібрати певні матеріали, без яких робота не буде представлятися можливої. Щоб зробити сонячний колектор для нагрівання води своїми руками, потрібно знайти такі елементи:

• Датчики температури, які поміщаються в пристрій.
• Якісні перехідники, необхідні для підключення системи до водопостачання будинку.
• Хороший водостік, який потрібно для постачання гарячою водою.
• Датчики температури, які відстежують підігрів рідини.
• Розширювальний бачок.
• Циркуляційний насос.
• сонячний регулятор.

Інструкція по збірці

Для початку слід визначитися з габаритами пристрою. Перед тим як приступати до роботи, необхідно вивчити площа, куди планується встановлювати колектор, створити необхідні креслення. Слід визначити інтенсивність сонячних променів: в холодних регіонах вони слабкі, а в південних - сильні, від цього треба відштовхуватися при визначенні місця розташування.

При розрахунках потрібно враховувати розташування будинку або теплиці, які передбачається опалювати. Необхідно приділити увагу матеріалу, з якого зроблений нагрівальний контур. Чим нижче будуть показники, тим нижче вийде температура водяного або повітряного потоку. Щоб самостійно зібрати пристрій, слід дотримуватися основних етапи:

• зібрати короб;
• зробити теплообмінник і радіатор;
• провести накопичувач і аванкамер;
• агрегатування.

виготовлення короба

Щоб зробити коробку, слід використовувати дошку 30 х 120 мм. Це необов`язковий показник, можна виготовити короб на 5 мм ширше або вже. Днище створюється з текстоліту, оснащеного ребрами.

Щоб зробити якісну теплоізоляцію, використовується пінопласт. Потрібно стежити за тим, щоб пінопласт щільно входив в роз`єми і не утворювалися щілини, - тільки так можна домогтися надійної теплоізоляції. Нижня частина короба покривається листом з оцинковки. Замість пінопласту можна використовувати мінеральну вату, але набивати її необхідно так само щільно, щоб холод з вулиці не проникав всередину приміщення.

створення теплообмінника

Виготовлення якісного теплообмінника - відповідальний і складний процес. Для складання знадобляться хороша дриль і зварювальний апарат.

порядок робіт:

1. Потрібно знайти металеві трубки. Їх довжина повинна складати 1,6 м. Знадобиться 15 таких елементів - згодом вони об`єднаються в загальну конструкцію. Необхідно знайти кілька дюймових трубок довжиною 0,7 м.
2. У потовщених трубах робляться отвори з діаметром як у маленьких. У них будуть встановлюватися трубки. Отвори повинні розташовуватися на одній осі. Мінімальний крок між ними - 4,5 см.
3. Всі підготовлені трубки збираються в цільну конструкцію. Щоб зробити надійну фіксацію, використовують зварювальний апарат.
4. На оцинкований матеріал поміщається теплообмінник. Для ефективної фіксації він кріпиться сталевими хомутами.

Щоб обладнання краще поглинало промені, бажано пофарбувати його в темний колір. Зовнішні складові покриваються білою фарбою. Так втрати тепла знизяться. Близько перегородок слід поставити покривне скло. Всі стики добре герметизуються. Відстань між елементами має становити близько 11 мм.

Оскільки кріплення здійснюється за допомогою зварювання, потрібно мати відповідний досвід роботи з агрегатом, щоб не перепалити конструкцію. Якщо досвіду мало або немає зовсім, бажано потренуватися на непотрібних деталях, а вже потім переходити до основних робіт. Трубки дуже легко пропалити, якщо встановити неправильну силу струму. Слід бути акуратним.

При складанні агрегату необхідно дотримуватися техніки безпеки, щоб не нашкодити собі. Робота зі зварюванням повинна проходити тільки в захисній масці, в іншому випадку можна пошкодити очі.

збірка накопичувача

Для виготовлення пристрою необхідно знайти посудина, яка має обсяг 140-380 л. Зазвичай використовують цільну бочку. Підійде і зварна конструкція, з якої не буде витікати вода, тобто повністю герметична. Потрібно зробити накопичувач так, щоб він був ізольований від теплових втрат. До камери необхідно прикріпити шарнірний кран, через який буде проходити рідина. Обсяг аванкамери - 36-40 л.

проведення агрегатирования

Коли всі потрібні деталі готові, можна приступати до складання всіх частин. Слід дотримуватися певного алгоритму, порушувати який небажано. Порядок дій можна представити таким чином:

1. На місце ставиться накопичувач і Аванкамера. Рівень води в аванкамер - на 0,8 м вище, ніж в накопичувальному баці. Необхідно встановити також пристрій, за допомогою якого рідина перекривається.
2. Колектор ставиться на каркас будівлі.
3. Пристрій для нагріву води розміщується зверху - на теплиці або будинку. Бажано поставити його на південну сторону, щоб промені від сонця краще потрапляли на обладнання. Потрібно простежити за тим, щоб апарат був нахилений під кутом в 35 ° до горизонту.

Між накопичувальним агрегатом і теплообмінником витримується обов`язкове відстань в 50 см. В іншому випадку будуть втрати сонячної енергії. Колектор ставиться трохи нижче накопичувача, а сам накопичувач - нижче аванкамери.

Купувати чи робити самостійно

Пристрої, виготовлені своїми руками, мають досить низький ККД. Саме тому подібні конструкції застосовуються тільки для обігріву маленьких оранжерей і теплиць. Для великого приватного будинку або квартири використовувати подібний агрегат недоцільно. Вакуумний, повітряний або плоский апарат в змозі підвищити комфорт в заміському будинку або на дачі.

За допомогою подібного саморобного апарату можна знизити витрати на електроенергію, що є безсумнівним плюсом. Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками зібрати набагато простіше, ніж може здатися на перший погляд. Потрібно слідувати інструкціям і мати навички слюсарних робіт.

Покупної апарат буде вигравати за ступенем ефективності. Вибір залишається за користувачем: якщо є необхідність опалювати невеликі приміщення, то цілком можна виготовити саморобний апарат. Якщо людина проживає в холодному регіоні - покупної варіант краще впорається з поставленим завданням, ніж виготовлений своїми руками теплової колектор.