Не пропусти
Главная » Дизайн » Как сделать солнечный коллектор

Как сделать солнечный коллектор

Содержание:

  • Как работает солнечный коллектор?
  • Конструкция плоского коллектора
  • Устройство вакуумного коллектора
  • Как изготовить солнечный коллектор?
  • Заключение

Различные солнечные коллекторы появились на рынке достаточно давно. Это устройства, использующие энергию солнца для нагрева воды на домашние нужды. Но приобрести популярность среди пользователей им мешает высокая стоимость, это беда всех альтернативных источников энергии. Например, общие затраты на приобретение и монтаж установки, что обеспечит нужды средней семьи, составят 5000$. Но выход есть: можно сделать солнечный коллектор своими руками из доступных по цене материалов. Какими способами это реализовать, будет рассказано в данном материале.

Как работает солнечный коллектор?

Принцип действия коллектора основан на поглощении (абсорбции) тепловой энергии солнца специальным приемным устройством и передачей его с минимальными потерями теплоносителю. В качестве приемника используются медные или стеклянные трубки, окрашенные в черный цвет.

Как сделать солнечный коллектор




Ведь известно, что лучше всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Теплоносителем чаще всего выступает вода, иногда – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отопления дома и горячего водоснабжения бывают таких видов:

  • воздушные;
  • водяные плоские;
  • водяные вакуумные.

Среди прочих воздушный солнечный коллектор отличается простотой конструкции и, соответственно, самой низкой ценой. Он представляет собой панель – приемник солнечной радиации из металла, заключенный в герметичный корпус. Стальной лист для лучшей теплоотдачи снабжен с задней стороны ребрами и уложен на дно с тепловой изоляцией. Спереди установлено прозрачное стекло, а по бокам корпуса имеются проемы с фланцами для подключения воздуховодов или других панелей, как показано на схеме:

Как сделать солнечный коллектор

Воздух, поступающий через проем с одной стороны, проходит между стальными ребрами и, получив от них тепло, выходит с другой.

Как сделать солнечный коллектор



Надо сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет свои особенности. Из-за их невысокой эффективности для обогрева помещений нужно применять несколько подобных панелей, объединенных в батарею. Кроме того, обязательно понадобится вентилятор, поскольку нагретый воздух из коллекторов, находящихся на кровле, самостоятельно вниз не пойдет. Принципиальная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Как сделать солнечный коллектор

Простое устройство и принцип работы позволяют выполнять изготовление коллекторов воздушного типа своими руками. Но потребуется много материала для нескольких коллекторов, а подогреть воду с их помощью все равно не получится. По этим причинам домашние умельцы предпочитают заниматься водяными нагревателями.

Конструкция плоского коллектора

Для самостоятельного изготовления наибольший интерес представляют плоские солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воды. В корпусе из металла или алюминиевого сплава прямоугольной формы размещен тепловой приемник — пластина с запрессованным в ней змеевиком из медной трубки. Приемник выполняется из алюминия или меди, покрытой абсорбционным слоем черного цвета. Как и в предыдущем варианте, снизу пластина отделена от дна слоем теплоизоляционного материала, а роль крышки играет прочное стекло или поликарбонат. Ниже на рисунке изображено устройство солнечного коллектора:


Как сделать солнечный коллектор

Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его теплоносителю, движущемуся по трубкам (вода или антифриз). Стекло выполняет 2 функции: пропускает к теплообменнику солнечную радиацию и служит защитой от осадков и ветра, снижающих производительность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы внутрь не попадала пыль и стекло не теряло прозрачности. Опять же, тепло солнечных лучей не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого зависит эффективная работа солнечного коллектора.

Данный вид – самый популярный среди покупателей из-за оптимального соотношения цена — качество, а среди домашних мастеров — по причине относительно несложной конструкции. Но применять такой коллектор для отопления можно лишь в южных регионах, с понижением температуры наружного воздуха его производительность значительно падает из-за высоких тепловых потерь через корпус.

Устройство вакуумного коллектора

Еще один вид водяных солнечных нагревателей изготавливается с применением современных технологий и передовых технических решений, а потому относится к высокой ценовой категории. Таких решений в коллекторе реализовано два:

Как сделать солнечный коллектор
  • тепловая изоляция с помощью вакуума;
  • использование энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при низкой температуре.




Идеальный вариант защитить абсорбер для коллектора от тепловых потерь – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена внутрь колбы из прочного стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через которую протекает теплоноситель. Что происходит: хладагент под воздействием солнечных лучей закипает и обращается в пар, он поднимается по трубке вверх и от соприкосновения с теплоносителем сквозь тонкую стенку снова переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:

Как сделать солнечный коллектор

Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает гораздо больше тепловой энергии, чем при обычном нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, нежели ее удельная теплоемкость, а потому вакуумные солнечные коллекторы весьма эффективны. Конденсируясь в трубе с проточным теплоносителем, хладагент передает ему всю теплоту, а сам стекает вниз за новой порцией энергии солнца.

Как сделать солнечный коллектор




Благодаря своему устройству вакуумные нагреватели не боятся низких температур и сохраняют свою работоспособность даже на морозе, а потому могут применяться в северных регионах. Интенсивность нагрева воды в этом случае ниже, чем летом, так как зимой на землю поступает меньше тепла от солнца, часто мешает облачность. Понятно, что изготовить стеклянную колбу с откачанным воздухом в домашних условиях просто нереально.

Примечание. Существуют вакуумные трубки для коллектора, заполняемые напрямую теплоносителем. Их недостаток – последовательное подключение, при выходе из строя одной колбы придется менять весь водонагреватель.

Как сделать солнечный коллектор

Как изготовить солнечный коллектор?

Прежде чем приступить к работе, следует определиться с габаритами будущего водогрейного аппарата. Произвести точный расчет площади теплообмена непросто, многое зависит от интенсивности солнечного излучения в данном регионе, расположения дома, материала нагревательного контура и так далее. Правильным будет сказать, что чем больше тепловой коллектор, тем лучше. Однако, его размеры наверняка ограничиваются местом, где планируется его устанавливать. Значит, надо исходить из площади этого места.


Как сделать солнечный коллектор

Корпус проще всего изготовить из древесины, проложив на дно слой пенопласта или минеральной ваты. Также для этой цели удобно использовать створки старых деревянных окон, где сохранилось хотя бы одно стекло. Выбор материала для приемника тепла неожиданно широк, чего только не используют мастера-умельцы, чтобы собрать коллектор. Вот перечень популярных вариантов:

  • тонкостенные  медные трубки;
  • различные полимерные трубы с тонкими стенками, желательно черного цвета. Хорошо подойдет полиэтиленовая РЕХ труба для водопровода;
  • наружный теплообменник старого холодильника;
  • трубки из алюминия. Правда, соединять их сложнее, чем медные;
  • стальные панельные радиаторы;
  • черный садовый шланг.
Как сделать солнечный коллектор

Примечание. Кроме перечисленных, существует масса экзотических версий. Например,воздушный солнечный коллектор из пивных банок или пластиковых бутылок. Подобные прототипы отличаются оригинальностью, но требуют значительного вложения труда при сомнительной отдаче.



Как сделать солнечный коллектор

В собранный деревянный корпус или старую оконную створку с приделанным дном и уложенным утеплителем надо поместить металлический лист, накрывающий всю площадь будущего нагревателя. Хорошо, если найдется лист алюминия, но подойдет и тонкая сталь. Ее необходимо окрасить в черный цвет, а затем уложить трубы в виде змеевика.

Как сделать солнечный коллектор

Без сомнения, коллектор для нагрева воды лучше всего получится из медных труб, они отлично передают тепло и прослужат долгие годы.Змеевик плотно прикрепляется к металлическому экрану скобами или любым другим доступным способом, наружу выводятся 2 штуцера для подачи воды.

Как сделать солнечный коллектор

Поскольку это плоский, а не вакуумный коллектор, то поглотитель тепла нужно закрыть сверху светопрозрачной конструкцией – стеклом или поликарбонатом. Последний легче обрабатывается и надежнее в эксплуатации, не разобьется от ударов града.


Как сделать солнечный коллектор

После сборки солнечный коллектор надо установить на место и подключить к накопительному баку для воды. Когда позволяют условия монтажа, то можно организовать естественную циркуляцию воды между баком и нагревателем, в противном случае в систему включается циркуляционный насос.

Как сделать солнечный коллектор

Заключение

Осуществлять отопление дома солнечными коллекторами, сделанными своими руками, – привлекательная перспектива для многих домовладельцев. Жителям южных районов этот вариант более доступен, только придется заполнить систему антифризом и как следует утеплить корпус. На севере самодельный коллектор поможет нагреть воду на хозяйственные нужды, но для обогрева дома его не хватит. Сказывается холод и короткий световой день.



О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Самые востребованные способы дизайна стен на кухне

Основы дизайна и выбора материалов 1.Самые популярные варианты дизайна стен 1.Зонирование кухни 1.Декорирование стен обоями 1.Прочие декоративные отделки Кухонное помещение считается сердцем любой хозяйки, да и семьи в целом. Потому ...

Гардеробная в спальне – как сделать рационально и красиво?

1 Гардеробная в спальне – почему и зачем? Вопрос хранения и размещения предметов одежды, обуви и белья довольно часто стоит остро не только в малогабаритных жилых помещениях, но и в ...

Строительство гаража

Отдельно выстроенный гараж всегда имеет свои преимущества. В идеале, он должен располагаться на вашем участке, либо на территории двора жилого дома. Гараж может быть просто пристроен к дому, строения подобного ...

Как выбрать и использовать лобзик по металлу?

1 Различия инструментов Главным отличием лобзика для металла является его разделение на бытовые и профессиональные инструменты. Бытовые инструменты имеют слабую мощность и применяются для несложной домашней работы. Профессиональные же, наоборот, ...

Чем лучше утеплить дом снаружи

Содержание: Выбор утеплителя О вспененных полимерах Расчет толщины утепления Наружное утепление стен кирпичного дома Наружное утепление деревянного дома из бруса Заключение В нынешние времена никого из владельцев частных домов уже ...

Как подготовиться к переезду

Готовимся к переезду Хоть один раз в жизни, но каждый человек сменил своё место жительства. Быть может и не навсегда, а лишь временно, но все мы когда-либо ощущали на себе, ...

Металлические экраны для батарей

Содержание: Виды экранов О передаче тепла в помещение Плюсы и минусы Заключение Декоративные металлические экраны для батарей отопления – оптимальный выбор по сравнению с панелями из других материалов. Свою популярность ...

Советы практичным хозяевам по применению сварной сетки для калитки

Оптимальный размер ячеек для конструкции Сварная сетка — очень популярный материал для различного рода ограждений. Для ее изготовления используется метод точечной сварки перпендикулярно расположенных проволок, что обеспечивает жесткость сетки и исключает ее ...

Все о высоких напольных плинтусах – виды, выбор материалов и советы по монтажу

Плинтус считается дополнительным декоративным элементом, который используется для украшения интерьера. Без него оформление кажется незавершенным. Особенно красиво смотрится высокий плинтус, к тому же, если он белый. Это изделие по высоте ...

Классические ретро радиаторы

Содержание: Технические характеристики Плюсы и минусы Некоторые особенности монтажа Заключение Отопительные батареи из чугуна, которые раньше можно было встретить повсеместно, постепенно уходят в прошлое, уступая место современным приборам из алюминиевого ...

КАКУЮ ДРЕВЕСИНУ ВЫБРАТЬ ДЛЯ ВАННОЙ?

древесина для ванной При выборе древесины нужно обращать внимание на следующие характеристики: является ли данный сорт древесины устойчивым к влаге? Параметр, который влияет на возможность использования древесины,коэффициент деформации, от которого ...

Утепление стен бани изнутри и алгоритм полной теплозащиты парильни

1 Каждым банным стенам – своя утепленная «куртка& В бане есть три разные по «характеру& комнаты: огненная парилка, в меру жаркая моечная и прохладная комната для отдыха. Каждое из этих ...

Маленький дом в лесу

Маленький дом со стеклянным фасадом, стоящий на опушке, в окружении девственного леса горного курорта вблизи от города Karuziawa, в Японии, позволяет его владельцам, максимально близко быть с природой. Маленькая вилла ...

Шторы для гостиной — 39 фото

Выбираем ткань для штор 1.Идеи дизайна штор для гостиной 1.Стиль штор в интерьере гостиной 1.2.Римские шторы 1.2.Классика 1.2.Японские шторы 1.Фотогалерея штор для гостиной Шторыдлягостиной, как функциональная деталь и декоративное украшение, ...

Выбор материала и возведение забора из металлопрофиля

Фото ограждения из металлопрофиля на металлическом каркасе Все владельцы частных домов стремятся возвести забор, который будет не хуже главного строения на участке. Ограждение желательно выполнить в архитектурном и цветовом стиле, ...

Психология цвета в интерьере: какие цвета и как правильно использовать?

Группы цветов 1.Белый цвет 1.Чёрный 1.Серый 1.Красный 1.Жёлтый 1.Оранжевый 1.Голубой 1.Синий 1.Розовый 1.10Зелёный 1.1Коричневый 1.1Фиолетовый Цветовые сочетания Что учесть при выборе цвета? Наверняка многим известно, что те или иные оттенки ...

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru