Воздушный солнечный коллектор

Воздушный солнечный коллектор

Во время тотального подорожания люди стараются жить экономней. Касается это и коммунальных услуг, которые предоставляются по очень высоким тарифам, растущим год от года. Наиболее предприимчивые в первую очередь утепляют дом и устанавливают у себя воздушный солнечный коллектор, который позволяет пользоваться своим электричеством и частично отапливать как жилой дом, так и хозяйственные помещения.

Что такое воздушно-солнечный коллектор?

Эта незамысловатая конструкция представляет собой короб, внутри которого расположен отражатель, и непосредственно трубопровод, в котором и происходит нагревание воздуха за счет парникового эффекта. Холодный воздух с улицы или помещения попадает в коллектор и, благодаря солнечным лучам, нагревается. После этого через фланцы он поступает в преобразователь, а затем энергия накапливается в аккумуляторе, после чего может быть расходована по усмотрению хозяина.

И хотя воздушный солнечный коллектор для отопления в северных регионах не сможет полностью стать альтернативой традиционному отоплению из-за слишком низких температур и короткого светового дня, его можно использовать как вспомогательный метод. То есть половину возьмет на себя именно коллектор, при условии, что его размеры будут соответствовать потреблению.

Виды воздушных солнечных коллекторов

Разновидностей отопительных солнечных приборов несколько. Они могут подразделяться на накопительные, плоские жидкостные и воздушные. Кроме того отличаются коллекторы и по температурному режиму и бывают:

  • слабые – для нагревания проточной воды и освещения;
  • средние – для отопления дома;
  • мощные – используют в производственных помещениях.

Расчет солнечного воздушного коллектора

Для забора воздуха солнечно-воздушному коллектору потребуется вентилятор. Его мощность зависит от площади помещения и от размера короба самого коллектора. В среднем, следует выбирать такой, который имеет производительность около 250 м&sup3/ч.

Кроме вентилятора необходим и верный расчет самого размера коллектора и если нет возможности просчитать все самостоятельно, лучше доверить это специалисту.

Ведь в этом деле важна каждая мелочь – слой утеплителя, толщина стенок короба и стекла, цвет, в который окрашен коллектор.

Время службы такого коллектора – около 20 лет, так что потратив один раз достаточно небольшую сумму, можно получить ее окупаемость уже в следующие полгода.

 

Статьи по теме:

Водяной насос высокого давления

Проблему водоснабжения загородного дома можно решить по-разному. И самый распространенный вариант – использование водяного насоса высокого давления. Что это за устройства и в чем особенности насосов такого типа, расскажет наша статья.

Коллектор для отопления

Система отопления дома в большинстве случаев включает в себя целый ряд устройств. Чтобы распределить теплоноситель равномерно между всеми приборами, используются коллекторы для отопления. Подробнее об этих устройствах читайте в нашей статье.

Ручной водяной насос

Почти все приборы в доме сегодня работают от электричества. Поэтому перебои в работе электросети – настоящая беда. Именно в таких ситуациях становится ясно, что ручной водяной насос – не пережиток прошлого, а очень полезное устройство. Подробнее о таких насосах – в статье.

Водяной уровень

Необходимость выставить строго горизонтальный уровень периодически возникает в каждом доме, особенно в процессе стройки или ремонта. Простейший способ сделать это – воспользоваться водяным уровнем. Подробнее об этом устройстве – в статье.

Изготовление воздушного солнечного коллектора своими руками?

  • Виды коллекторов
  • Как сделать коллектор своими руками?
    • Коллектор с вентиляторами — практичное устройство
    • Вакуумный коллектор
    • Солнечный агрегат из холодильника

Для обеспечения бесперебойной подачи горячей воды и отопления сегодня применяются самые различные системы. Но затраты на топливо часто делают их установку не очень выгодной, поэтому на помощь приходят альтернативные источники для нагрева воды. Речь идет о таком приспособлении, как воздушный солнечный коллектор, который получает энергию от солнечного излучения. Многие считают, что это слишком сложное и дорогое оборудование, покупка которого нецелесообразна, но это далеко не так. Солнечный коллектор вполне реально собрать дома своими руками, применяя для этого несложные материалы и инструменты.

Схема воздушного солнечного коллектора.

Какая именно конструкция может быть собрана самостоятельно? Какие разновидности коллекторов, питаемых от солнечного тепла, сегодня используются чаще всего?

Виды коллекторов

Сегодня солнечные коллекторы могут быть разной комплектации, но принцип их действия один и тот же: вода нагревается от солнечного тепла, после чего поступает в накопительный бак. Среди разнообразия устройств необходимо выделить такие:

  • солнечный вакуумный, который состоит из стеклянных трубок с откачанным воздухом. КПД такого оборудования самое высокое, его можно использовать даже в зимнее время, но своими руками сделать такой коллектор сложно, так как необходимо специальное оборудование и навыки;
  • плоский коллектор, который представляет собой прозрачную панель с трубками внутри. Дно защищено теплоизолятором, который не дает теплу уйти. Может нагревать воду до двухсот градусов;
  • плоская установка, в которой теплоносителем является воздух. Оборудование очень простое, но полезность его низкая. Не все модели подходят для нагрева воды;
  • трубчатый коллектор представляет собой устройство из трубок, наполненных теплоносителем.

    Площадь его довольно велика, что не всегда делает возможным монтаж на крыше.

Вернуться к оглавлению

Как сделать коллектор своими руками?

Сделать воздушный солнечный коллектор не так сложно, как это может показаться. Вариантов его сооружения много, а одним из самых простых вы сами пользовались на даче. Речь идет о накопительной бочке из металла, которая выставляется на крышу и подключается к системе подачи горячей воды. Следует рассмотреть самые различные методы устройства коллекторов, которые можно выполнить своими руками для загородного дома.

Самый простой воздушный солнечный коллектор представляет собой оцинкованную бочку объемом в сто или двести литров, которая располагается на поверхности крыши дома и подключается к системе общего водопровода.

Схема вакуумного солнечного коллектора.

Ставить подобную емкость надо только на южной стороне, где количество тепла будет максимальным. Сама кровля на месте установки должна быть покрыта при помощи металлического блестящего листа, чтобы усилить отражение. КПД подобного простейшего устройства отличается вполне подходящими значениями.

Зимой такая установка не столь полезна, так как тепло быстро теряется, а сама емкость просто не успевает прогреться до необходимого уровня. Поэтому использовать подобный вариант рекомендуется только в качестве вспомогательного, обеспечивающего подачу горячей воды в летнее время.

Сборка коллектора для нагрева воды своими руками может осуществляться из простейших материалов. Одним из таких является решетка от старого, уже не нужного холодильника, которая накрывается куском светопрозрачного материала. Чаще всего это стекло, но можно использовать и поликарбонат, который стоит намного дешевле, но качество его выше, он не столь подвержен механическим повреждениям, не бьется.

Для сборки коллектора необходимо приготовить:

  • стальные радиаторы (плоские) — две штуки;
  • коробки из стали;
  • кусок светопрозрачного материала;
  • фитинги, металлопластиковые трубы;
  • элементы крепежа на поверхности крыши (зависят от ее формы, обычно это металлические уголки, болты и шурупы для крепежа).

Радиаторы размещаются на крыше в стальных коробках, после чего конструкция просто прикрывается куском стекла.

Ниже коллектора ставится накопительный бак для воды. Все трубки прокладываются с соблюдением уклона вниз, чтобы происходила естественная циркуляция. Объем бочки обычно достаточен на уровне до 160 литров. Все соединения производятся при помощи фитингов. Труба для горячей воды подводится сверху бака, внизу радиаторов делаются дренажные краны для слива воды в холодное время.

Вернуться к оглавлению

Коллектор с вентиляторами — практичное устройство

Схема системы солнечного обогрева с вентилятором.

Третий вариант, как сделать воздушный солнечный коллектор, несколько сложнее, но эффективность оборудования будет составлять около 50 процентов, то есть в качестве дополнительного устройства для нагрева воды это отличный вариант.

Для работы понадобятся такие материалы:

  • рама из дерева с фанерным днищем;
  • специальный материал, обладающий отличными теплоизоляционными свойствами. Можно взять любой утеплитель, но лучше всего с фольгированным слоем;
  • металлическая сетка;
  • два небольших вентилятора;
  • дефлектор;
  • поликарбонатный прозрачный лист.

При монтаже надо в днище высверлить два отверстия круглой формы для забора воздуха. Вверху делается два отверстия квадратной формы, по которым из коллектора будет отводиться горячий воздух. После этого на дно укладывается теплоизолятор, сетка из черного металла. В круглые отверстия надо встроить два вентилятора для забора воздуха, опорные планки для дефлектора крепятся к конструкции, после чего можно монтировать сам дефлектор. Это позволит правильно сформировать воздушный поток. Сверху крепится светопрозрачный поликарбонатный лист.

Когда коллектор готов, его можно прикрепить к поверхности крыши.

Такой агрегат обычно используют для обогрева помещения, получения горячей воды.

Вернуться к оглавлению

Вакуумный коллектор

Схема плоского солнечного коллектора.

Своими руками можно сделать и вакуумный коллектор для нагрева воды, но работа эта сложная, она требует определенного опыта, так как необходимо не только сделать вакуумную трубку, но и правильно впаять абсорбер. Все это требует специального оборудования и умения. Кроме того, при установке вакуумного оборудования необходимо соблюдать такие условия:

Для монтажа своими руками требуются навыки профессионального слесаря. Поэтому подобный солнечный коллектор рекомендуется приобретать уже в готовом виде. А вот собрать его на месте и установить можно уже без особого труда по предлагающейся инструкции от производителя.

Солнечный агрегат из холодильника

Воздушный солнечный коллектор можно собрать своими руками из запчастей ненужного холодильника. Следует рассмотреть, как можно быстро собрать обогреватель для воды, используя простейшие материалы, которые есть в хозяйстве практически на любой даче.

Схема трубчатого солнечного коллектора.

Для работы понадобятся:

  • змеевик от старого, больше не нужного холодильника;
  • толстая фольга;
  • рейки для каркаса будущего оборудования;
  • стекло;
  • обычный резиновый коврик;
  • емкость для воды (можно использовать старую бочку либо специально приобретенный бак);
  • трубы для слива, подачи воды;
  • вентили для труб.

Сам процесс, как сделать воздушный солнечный коллектор, заключается в следующем:

  • змеевик надо промыть от остатков фреона, после из приготовленных реек соорудить каркас, размеры которого зависят от самого узла. Под этот же размер подгоняются и габариты коврика из резины, который должен свободно располагаться среди реек сделанного каркаса;
  • на дно полученного каркаса, то есть на резиновый коврик, надо уложить один слой фольги. После этого змеевик закрепить внутри каркаса хомутами и винтами;
  • в стенках полученной конструкции надо сделать отверстия для трубок входа и выхода;
  • дно закрепить рейками;
  • сверху рамы надо своими руками укрепить стекло, которое фиксируется скотчем, после чего дублируется несколькими винтами. Стыки обрабатываются герметиками;
  • ставить полученный солнечный коллектор надо на южной стороне кровли, уклон может составлять 15-20 градусов, но лучше всего 35 — это оптимальное значение. Именно такой уклон обеспечит защиту от оседания на стекле осадков, пыли, которые препятствуют работе оборудования.

Схема подключения контроллера солнечного коллектора.

После этого можно выполнить подключение коллектора к общей системе. Общая схема включает в себя:

  • трубу для горячей воды;
  • вентиль, при помощи которого можно сбрасывать давление;
  • трубопровод, при помощи которого забирается горячая вода;
  • запорная арматура;
  • вентиль для холодной воды;
  • трубопровод для подачи холодной воды;
  • сливной вентиль.

Коллектор своими руками соединяется с водопроводом холодной воды и горячей, емкостью для накопления. Подобная система получается замкнутой, вода циркулирует, нагреваясь и охлаждаясь, при этом горячая поступает в накопительную емкость, а холодная — в коллектор для ее нагрева.

Коллектор для нагрева воды, который работает от солнечного света, является отличным дополнительным средством, позволяющим наладить бесперебойную подачу горячей воды в частном доме. Сегодня производители предлагают самые различные устройства такого типа, но оборудование вполне можно создать и своими руками, используя для этого простейшие материалы и инструменты.

По материалам сайта: http://1poteply.ru

В наше время, когда исчерпываются природные ресурсы, люди все чаще ищут альтернативные источники энергии. А что может быть лучше энергии солнца – общедоступной, неисчерпаемой и, если можно так выразиться, дармовой?

Содержание:

Солнечный воздушный коллектор своими руками

И вот совсем недавно при изучении возможного применения солнечного света учеными был изобретен воздушный коллектор – прибор, поглощающий солнечную энергию и превращающий ее в тепло, которое впоследствии передается теплоносителю. Зачастую теплоносителем выступает жидкость, но нередко используется и воздух – более того, бывают ситуации, когда воздушные приборы даже более эффективны.

Солнечный воздушный коллектор своими руками

Вполне очевидно, что главным отличием коллектора является используемый им в работе теплоноситель – в данном случае обыкновенный атмосферный воздух.

В принципе, такое устройство выполняется сегодня в двух вариантах:

  • в виде плоской перфорированной или гофрированной панели;
  • в виде системы металлических труб, хорошо проводящих тепло.

Воздух здесь подогревается при контакте с металлом, а ребра на поверхности панели при этом лишь увеличивают теплоотдачу. Всю конструкцию желательно установить на южной стене здания, а также качественно теплоизолировать. Характерно то, что циркуляция теплоносителя бывает естественной и принудительной (с использованием вентиляторов).

Воздушные коллекторы могут работать при значительно меньшей температуре, чем жидкостные. К примеру, в обычной гелиосистеме оптимальная температура для работы коллектора – 50°С и выше, в то время как воздушным хватит и 25°С. Это позитивно сказывается на эффективности описываемых нами устройств, ведь чем ниже температура, тем меньшие теплопотери.

Вакуумный коллектор

Сферы применения

Столь низкая популярность приборов объясняется очень просто: у воздуха достаточно низкая теплопроводность. Тем не менее, гелиосистемы воздушного типа широко используются:

  • в системах рекуперации воздуха;
  • в осушительных системах;
  • в воздушном обогреве дома.

Получается, что воздушные коллекторы вряд ли можно считать полноценной заменой жидкостных, но благодаря им вполне можно сократить коммунальные расходы.

Преимущества и недостатки

У воздушных гелиосистем, как и у всех творений рук человека, есть свои сильные и слабые стороны. К преимуществам можно отнести:

  • эффективность в воздушной сушке;
  • небольшую стоимость;
  • простую конструкцию.

Но есть и недостатки:

  • воздушными коллекторами нельзя нагревать воду;
  • они весьма габаритны (ввиду незначительной теплоемкости);
  • у них скромный КПД.

Обратите внимание! Чтобы повысить эффективность воздушных гелиосистем, их устанавливают в стены (южные, как мы помним) еще при строительстве здания.

Солнечный воздушный коллектор своими руками

Вы можете сделать такой прибор самостоятельно, благо конструкция его, как уже отмечалось, достаточно простая. Для этого потребуются дешевые и доступные материалы (некоторые даже умудряются использовать жестяные банки).

Но помните: такие коллекторы достаточно габаритны, поэтому вполне вероятно, что придется соорудить конструкцию на всю стену.

Изготовление прибора из водосточных труб

Такой прибор уж точно лучше сделать на всю стену. Осенью и весной он поможет вам существенно сэкономить на отоплении. Материалы подбирайте, учитывая габариты будущей конструкции.

Что потребуется в работе

  1. Доска толщиной 3,5–4 см.
  2. Хомуты для крепления.
  3. Минвата для утепления.
  4. Влагоустойчивая фанера толщиной не более 1 см (на заднюю стенку).
  5. Лист алюминия небольшой толщины.
  6. Алюминиевые водосточные трубы (желательно с прямоугольным сечением – так будет удобнее).
  7. Пенополистирол – с его помощью вы изолируете торцевые поверхности.

    Пенополистирол

Технология изготовления

Для создания коллектора выполните следующие процедуры.

Первый этап. Сначала сделайте небольшой деревянный короб в виде открытого ящика. Его глубина должна быть чуть больше высоты водопроводных труб.

Сначала сделайте небольшой деревянный короб в виде открытого ящика

Второй этап. Надежно изолируйте заднюю и торцевые стенки. Поверх минеральной ваты уложите алюминиевый лист, к которому, в свою очередь, хомутами прикрепите трубы.

Обратите внимание! Для улучшения циркуляции воздуха с одной стороны короба трубы должны отступать приблизительно на 15 см от торца.

По краям трубы фиксируйте деревянной перегородкой, где предварительно проделайте крепежные отверстия в соответствующих местах.

Третий этап. Ввиду того что входное и выходное отверстия будут находиться с одной стороны конструкции, проделайте на противоположной стороне несколько деревянных перегородок для того, чтобы разделять потоки воздуха.

Четвертый этап. После монтажа окрасьте коллектор в черный цвет. Для передней панели отлично подойдет сотовый поликарбонат.

Сотовый поликарбонат

Помните: воздушный коллектор в собранном виде весит достаточно много, поэтому для монтажа вам понадобится несколько помощников. При установке используйте прочные и устойчивые опоры.

Затем подключите коллектор к вентиляции здания посредством утепленных воздуховодов. Также позаботьтесь о канальном вентиляторе, который будет нагнетать воздух в помещение.

Изготовления прибора из профнастила

Это еще более простая конструкция солнечного коллектора. Вы соорудите ее гораздо быстрее.

Первый этап. Сначала сделайте деревянный короб так же, как в предыдущем варианте. Далее по периметру тыльной стенки проложите брус (приблизительно 4х4 см), а на дно уложите минеральную вату.

Второй этап.

Проделайте выходное отверстие в дне.

Третий этап. Уложите на брус профнастил и перекрасьте последний в черный цвет. Разумеется, если изначально он был другого цвета.

Четвертый этап. Сделайте перфорацию по всей площади профнастила для притока воздуха.

Пятый этап. При желании можете остеклить всю конструкцию поликарбонатом – это повысит температуру нагрева абсорбера. Но не забывайте о том, что нужно предусмотреть еще и выходное отверстие для притока воздуха извне.

Изготовление коллектора из пивных банок

Это практичная и дешевая альтернатива описанным выше моделям гелиосистем. Она характеризуется низкой себестоимостью, ведь главное – запастись достаточным количеством жестяных банок (это будет нетрудно для любителей «коки» или баночного пива).

Солнечный коллектор из алюминиевых банок

Обратите внимание! Банки обязательно должны быть из алюминия – этот металл обладает высоким теплообменом и устойчивостью к коррозии. Поэтому при подготовке проверьте каждую банку с помощью магнита.

Технология изготовления

Первый этап. Сначала проделайте в дне каждой банки по три отверстия, каждое размером с ноготь. Сверху сделайте вырез в форме звезды и отогните края наружу – это улучшит турбулентность подогретого воздуха.

Как сделать солнечный коллектор

Второй этап. Далее обезжирьте банки и сложите их в трубы соответствующей длины (в зависимости от размеров стены). Дно и крышка будут почти идеально прилегать друг к другу, а незначительные зазоры между ними обработайте силиконом.

Обратите внимание! Силикон должен выдерживать перманентно высокую температуру, иначе ваша конструкция рассыплется в процессе эксплуатации.

Не смещайте банки, пока силикон полностью не высохнет. Можете использовать для этого самодельные шаблоны – две доски, сбитые под углом (своего рода желоб). Это обезопасит трубы от боковых смещений.

Солнечный коллектор из алюминиевых банок

Третий этап. Далее приступите к сборке корпуса. Для задней стенки используйте лист обычной фанеры необходимого размера. Можете сверху и снизу короба установить специальные деревянные планки с отверстиями под трубы – так вы добьетесь более надежной фиксации.

Как сделать солнечный коллектор

Четвертый этап. Уложите трубы в короб и закрепите все тем же силиконовым герметиком. Потом выкрасите их черной краской – темные цвета, как известно, притягивают солнечные лучи. Между трубами проложите минеральную вату. Когда краска высохнет, закройте коллектор листом сотового поликарбоната.

В качестве заключения

В итоге хотелось бы отметить, что описанные нами конструкции гелиосистем позволяют добиться внушительного прироста температуры – зачастую в солнечный день в помещении на 25–30°С теплее, чем снаружи. Вместе с тем существенно улучшается и микроклимат в помещении, поскольку обеспечивается перманентное поступление свежего воздуха.

И еще один важный момент: такая конструкция не накапливает тепло, поэтому ночью она будет не нагревать, а охлаждать воздух в помещении. Эту проблему можно решить укрыванием коллектора после захода солнца.

Видео – Солнечный коллектор из алюминиевых банок

.

Оставьте комментарий