Устройство солнечного коллектора из бочки, старого змеевика или труб

Солнечный коллектор своими руками

С каждым годом все более актуальной становиться проблема обеспечения своего загородного дома или дачи горячей водой. Особенно часто над этой проблемой размышляют хозяева коттеджей, в которых они проживают постоянно. Ведь затраты на отопление и горячее водоснабжение занимают весомую долю в финансировании жизнеобеспечения жилища. И поиск возможностей сократить затраты на содержание дома – это нормальное и естественное желание любого человека. Разумеется, самый реальный вариант снизить затраты в части отопления дома, изучить и начать изготовление своими руками устройства из области альтернативной энергетики.

Самодельный солнечный коллектор

О том что селективное устройство возобновляемой энергетики, примененное для отопления дома, имеет множество неоспоримых преимуществ известно давно, и о нем знает практически каждый взрослый человек. Однако на практике не каждый из этих взрослых людей, имеющих желание стать более автономными в вопросах осуществления нагрева воды, решается выложить приличную сумму денег, чтобы приобрести селективное устройство для отопления дома фабричного изготовления. Конечно, из любой ситуации можно найти выход, а из этой тем более. Солнечный коллектор для отопления дома можно сделать своими руками. Вы без проблем самостоятельно соберете плоский, воздушный солнечный коллектор. Такие самодельные устройства для нагрева воды с помощью солнечной энергии можно сделать из пивных банок и пластиковых бутылок, соединяя их при помощи шланга, подводя вакуумные трубки. В результате вы получите абсорбер солнечной энергии для отопления дома путем нагрева воды, изготовление которого не потребует от вас практически никаких финансовых вложений (особенно при выборе варианта из жестяных банок).

Какие материалы потребуются вам, чтобы изготовить самодельный абсорбер

Обычному обывателю кажется, что самостоятельно изготовить абсорбер на солнечной энергии для отопления своего дома, проведя собственноручное изготовление каждой детали, составляющей устройство, невероятно сложная задача. Однако, для того чтобы сделать подобный абсорбер, который будет выступать как устройство для нагрева воды в системе отопления дома, не нужно приобретение или поиск каких-то экзотических материалов. Вам не придется объездить уйму магазинов в поисках нужного шланга, разыскивая вакуумные трубки. Не переживайте – это все домыслы лентяев и людей, боящихся взяться за дело. Главное, взвешенно подойти к решению проблемы, правильно все спланировать, нарисовать схему и подобрать необходимые материалы.

Коллектор из плоского радиатора

Самодельный плоский воздушный абсорбер с нанесенным селективным покрытием можно изготовить из обычных материалов и компонентов ПНД. Вакуумные трубы из поликарбоната и другие детали можно приобрести по небольшим ценам в любом хозяйственном магазине или супермаркете. Схема для сборки довольно простая, в целях обучения можно просмотреть видео во всемирной сети (таких видео там более чем достаточно). На самом деле в глобальной сети можно найти много специализированной литературы по данной проблеме. Если вы решили сделать задуманную работу на качественно высоком уровне, прочтение определенного количества литературы не станет лишним.

Основная трудность в процессе сборки состоит в том, как именно сделать змеевик (это трубка в извилистой форме, по которой циркулирует жидкость, осуществляя накопление энергии). Здесь есть несколько вариантов исходя из которых, будет составлена схема сборки. Самый простой вариант собрать абсорбер на основе готового змеевика (можно попробовать поискать что ни будь, подходящее для этих целей, важно, чтобы он был вакуумный). Как вариант, может подойти система циркуляции, расположенная на задней стенке холодильника. Второй вариант – это подобрать нужные вакуумные трубки, два-три шланга, пару пластиковых бутылок воды (из них собирается теплоноситель). Для большей уверенности еще раз просмотрите обучающее видео. Трубки для нагрева воды лучше использовать медные. Далее вам потребуется заняться пайкой непосредственно змеевика.

Змеевик из пластиковой трубы

Второй очень значимый элемент, который входит в абсорбер – это верхняя сторона из прозрачного поликарбоната. В условиях промышленного производства покрытие из поликарбоната не используется, лицевое покрытие отливают из закаленного стеклянного сплава. Однако в нашем случае рассматривается самодельный воздушный коллектор, тепловая схема и требуемая эффективность которого допускает использование поликарбоната, так как собирать устройство мы будем из подручных недорогих материалов. Стоит отметить, что существуют схемы сборки где применяют материалы начиная от пивных банок, и заканчивая применением пластиковых бутылок.

Коллектор из поликарбоната

Подготовка к сборке абсорбера

Итак, в сборке своего устройства вам лучше прибегнуть к использованию сотового прозрачного поликарбоната. Применение такого вида поликарбоната позволит добиться максимальной эффективности нагрева от создаваемого устройства. Сделать выбор в пользу этого поликарбоната стоит еще и потому, что он очень прочный. Это немаловажно, учитывая возможные погодные катаклизмы, такие как крупный град, ураганный воздушный поток, который срывает ветки с деревьев – эти случайности надо учитывать, так как они способны повредить слабое покрытие. Сотовая структура покрытия поможет вам сделать воздушный эффект парника, в результате создавая усиленный момент нагрева воды в трубках. Проще говоря, применив этот материал и в дополнение к нему селективное покрытие, вы значительно повысите эффективность изделия.

Читать еще:  Утепление гаража пенопластом: этапы выполнения работ

Для абсорбирующей панели вам будет нужен лист металла толщиной около 0,8 миллиметров (однако, лучше подойдет медный материал). В принципе сойдет и стальной лист. На внешнюю поверхность надо будет нанести так называемое селективное покрытие (выкрасить матовой черной краской, краска должна быть стойкой к высоким температурам). Если не соблюдать эти рекомендации (черное покрытие тоже имеется в виду), устройство не будет функционировать в правильном режиме.

В дополнение к перечисленным компонентам приобретите необходимую для теплоизоляции минеральную вату, она создаст своеобразный воздушный капкан, максимально снижая теплообмен с окружающим пространством, передавая все тепло в змеевик, а далее посредством шланга, в систему отопления дома.

Корпус устройства вы тоже сможете собрать самостоятельно, для этого вам надо использовать алюминиевые материалы или использовать менее долговечный, но легче поддающийся обработке деревянный материал. Работая с деревом, вы потратите значительно меньше времени на создание обогревателя, а с фанерой работать еще легче. Но все-таки лучше использовать раму из алюминия, ее долговечность, в сравнении с деревом, не идет ни в какое сравнение.

Определяемся с размерами коллектора

Теперь подведем итог, перечислим все необходимые для сборки эффективного самодельного коллектора материалы:

  • Трубки из меди размерами 18 миллиметров – из них вы будете формировать змеевик (такие же трубки используют при сборке отопительных систем);
  • черная матовая краска, стойкая к высоким температурам (при ее помощи вы нанесете селективное покрытие);
  • минеральная вата (теплоизоляция);
  • лист металла (медь, железо, сталь), толщина листа 0,8 миллиметров в толщину;
  • угловые переходы 18 х 18 миллиметров;
  • сантехнические переходы 18 мм х ¾ (нужны для того чтобы подключить к системе водоснабжения);
  • сотовый поликарбонат (лицевое покрытие коллектора);
  • лист алюминия и алюминиевые уголки для создания корпуса изделия, в случае отсутствия таковых – деревянные планки и лист фанеры для задней стены нагревателя;
  • все необходимые для проведения паяльных работ инструменты.

Важно заранее определиться с габаритами вашего коллектора исходя из его размеров, заранее рассчитайте требуемое количество трубок, переходов и других материалов (проще говоря, общую производительность монтируемого устройства). Вычислите количество воды, которое потребуется для обеспечения теплового обмена во всей системе. Чтобы это сделать определитесь заранее, в каких целях будет использоваться коллектор – либо это только помывка посуды, либо для душа, либо для обеспечения покрытия всех хозяйственных нужд горячего водоснабжения в вашем доме. Для подогрева воды в целях помывки посуды или принятия душа будет достаточно собрать коллектор размерами 200 х 100 сантиметров, расстояние между трубками в змеевике должно составить от 8 до 10 сантиметров.

Процесс сборки самодельного солнечного коллектора

Начало сборки этого изделия солнечной энергетики стартует с изготовления змеевика. Если вам удалось подобрать готовый змеевик, окончательная сборка займет намного меньше времени. Подобранный змеевик стоит очень тщательно вымыть под струей воды (желательно горячей), чтобы изнутри вымыть все засоры и избавиться от остатков фреона. Если у вас не нашлось подходящих трубок, то нужное количество вы сможете приобрести в магазине. Но в этом случае придется изготовить сам змеевик. Для его изготовления нарежьте трубки на требуемую длину. Далее, используя угловые переходы, проведите их спайку в форме конструкции змеевика. Дальше, чтобы коллектор можно было подключить к системе водоснабжения, на края змеевика напаивайте сантехнические переходы размерами ¾. Существует несколько вариантов формы и конструкции змеевика, например, можно паять трубки в форме «лесенки» (если вы собрались реализовать такой вариант, тогда покупайте не угловые переходы, вам понадобятся тройники).

Сборка солнечного коллектора

Потом на заранее подготовленный лист металла вы наносите селективное покрытие черной матовой краской, сделать это желательно не меньше чем в пару слоев. Дождитесь, пока воздушный поток высушит краску, и начинайте пайку змеевика (с неокрашенной стороны). Вся конструкция змеевика должна быть припаяна по всей длине трубок, сделав это, вы гарантируете максимально эффективный теплообмен и как следствие – максимальную передачу тепла в систему водоснабжения. Если сделаете все правильно, собранный вами солнечный коллектор заработает так, как и было задумано.

Ответственная стадия сборки

Заключительным этапом вам надо собрать корпус, который скрепит все компоненты устройства в единую конструкцию. Используя лист фанеры и деревянные бруски, нужно сбить прочный ящик. В используемых деревянных брусках заранее прорежьте пазы, в них вы потом вставите экран из поликарбоната (глубина паза около 0,5 см). Выходные отверстия для трубок можно сделать уже после того, как установите все основные компоненты. Далее, в уже собранный деревянный ящик, чтобы создать воздушный карман, вы укладываете изоляцию из минваты. Поверх минваты крепите панель со змеевиком. Края ваты подворачиваете так, чтобы змеевик не дотрагивался до стенок ящика. Нагревательная панель и панель из поликарбоната также должны иметь между собой расстояние и не прикасаться друг к другу.

Читать еще:  Теплоноситель для алюминиевых радиаторов отопления: какой лучше?

Завершающая стадия состоит в обработке корпуса специальным раствором с водоотталкивающей способностью и покрывается эмалью (за исключением лицевой части).

Солнечный коллектор из старых рам

Вот и все, солнечный коллектор своими руками готов. Для того чтобы его активировать, поставьте его на опорную конструкцию, развернув лицевой частью к солнцу таким образом, чтобы лучи падали на лицевую часть под максимально прямым углом. На крыше устанавливаете бак для накопления воды, он будет служить резервуаром. К верхней части бака проведите шланг, соединенный с верхней трубкой коллектора, к нижней части от нижней трубки. Подключив воду по такой схеме, вы обеспечите работу в режиме естественной циркуляции. Согласно законам физики, горячая вода будет подыматься кверху в направлении бака, а вытесняемая холодная будет попадать в коллектор для нагрева в змеевике. Не забудьте, что к баку необходимо присоединить шланг и вентиль для забора воды из бака, а также его наполнения новой.

В заключение хотелось бы отметить, что возможная конструкция коллектора неограничена использованием медного змеевика. Существует много разных способов, например, можно собрать вполне эффективный, работающий коллектор с использованием в качестве абсорбирующих элементов пивных банок, других бутылок из жести. Вариантов много. Для этого только стоит изучить вопрос, собрать необходимое количество пивных банок или жестяных бутылок. Далее, собрать их в единую конструкцию. Главное, что даже если вы решили собрать коллектор из пивных банок или бутылок, помните, что все солнечные коллекторы работают по одному и тому же принципу. Качественно проведите спайку стыков соединения патрубков и банок, создайте в конструкции должные условия вакуума и все у вас получиться. Смело беритесь за дело. В итоге вы получите не только совершенно бесплатный и автономный источник горячей воды. Вы также получите огромное психологическое удовлетворение от осознания того, что вы приложили руку к увеличению доли использования возобновляемой энергетики в современном мире глобализации. Создав прибор, работающий на солнечном излучении, вы станете более независимыми от центральных систем снабжения как электричеством, так и газом. Вы сами обеспечите себя горячей водой в хозяйственных нуждах. Удачи.

Солнечный коллектор для летнего душа.

Ввиду просьбы в комментариях к этой теме https://pikabu.ru/story/goryachaya_voda_na_dache_solnechnaya. , а так же из за выросшего в два раза (до 8 человек) количества моих подписчиков — публикую обзор моего СК (солнечного коллектора)

Примерный принцип работы.

Общий вид системы.

Слева сам СК на регулируемой подставке. Угол наклона должен соответствовать широте местности. Чтобы солнечные лучи падали на него перпендикулярно. Это конечно будет только в полдень, но и то хлеб. У нас это что то около 44 градусов. Шланги подачи и отвода воды утеплены во избежании потерь тепла.

Справа летний душ. Каркас из профильной трубы обтянут баннером выпрошенным у знакомого рекламного агентства.

Сверху стоит утепленная евробочка на 127 литров.

Вот точно такая.

Закутана в 3 слоя вспененого полиэтилена 10 мм и перетянута хозлентой. Но хозлента плохо себя показала под открытым небом и утеплитель начал расползаться. Поэтому в прошлом году бочка была дополнительно укутана в упаковочную пленку (не ту что с пупырками).

Сверху в бочку заходит налив холодной воды через металопластиковую трубу 20мм.

СК строился по этой схеме с незначительными вариациями. Изначально хотелось собрать его как можно дешевле, я особо не верил в то что полипропилен сможет заменить медь, а строить СК из меди — дорого.Тут уж наверное выгоднее заводской купить. У них и вакуумные трубки и селективное покрытие и КПД бешеное.

СК спаян из полипропиленовых не армированных (зря конечно, но они дешевле) труб 20 мм и тройников 25*20*25 мм. Тройников ушло 48 штук, труб — 8 палок по 4 метра и 4 муфты 25 мм. Можно было обойтись и двумя муфтами, но на тот момент я еще не знал где будет вход, а где выход и вообще учился паять полипропилен.

Короб собран из досок 40*150 мм, снизу обит фанерой 6мм. Все дерево прокрашено горячей олифой.

Внутри все как в схеме, вертикальная решетка из полипропилена, минвата как утеплитель, оцинковка крашеная в черный цвет. Трубы тоже крашеные. Хотелось собрать его по быстрее поэтому красил все нитроэмалью и это оказался не лучший выбор. Полипропилен и так обладает малой адгезией да плюс еще и температурное расширение неармированых труб. В этом году пришлось все открывать и перекрашивать, так как нитроэмаль отслоилась с труб в виде тонкой пленки. Да я знаю про праймеры улучшающие адгезию полипропилена и вообще разных пластиков к краскам, но их у нас еще поискать надо да и лишние деньги тратить не хочется.

Читать еще:  Утепление пола на балконе своими руками: инструменты, материалы и варианты теплоизоляции

Сотовый поликарбонат тоже пришлось поискать, никто не хотел продавать его меньше чем 6 метров, а мне нужно было всего 3. Но нашел и накрыл СК в два слоя поликарбонатом 4 мм. Правда не учел размеров СК и ширину поликарбоната и пришлось монтировать поликарбонат не «по науке» — ячейками по горизонтали.

Вход и выход в СК — обычные садовые шланги ПВХ 19мм в теплоизоляции для труб, фиксируются хомутами. Обрезки садовых шлангов есть наверное в каждом доме. Температуру они держат вполне неплохо, давления там особого нет, но размягчаются и нужно следить чтобы не провисали и не пережимались. В планах сменить их на металопластик 20 мм. У него должно быть ниже гидравлическое сопротивление.

Бочка поближе. Видны разъемы датчика уровня и температуры.

Сегодня у нас облачно, но думаю к вечеру будет градусов 50.

Уровень показывают 7 светодиодов при нажатии на кнопку.

Видно что бочка полная. Черточка под последним светодиодом — это напоминание. Так как система работает по термосифонному принципу (горячая вода поднимается вверх, холодная опускается вниз) то для эффективной работы нужно разнести вход и выход из емкости на разную высоту. Поэтому выходной штуцер на дне бочки, а входной штуцер врезан ближе к верхней трети. Черточка отмечает уровень, когда вода в бочке гарантированно покрывает верхний штуцер и циркуляция не прерывается.

Температуру меряет обычный врезной китайский термометр. Только пришлось удлинить его провода (не заметил чтобы это сильно сказалось на его точности).

Датчик уровня самодельный на ULN2003A и кусочке макетки.

В бочке обрезок металопластиковой трубы с 8 медными колечками через равные промежутки. Кольца подключены к микросхеме на выводы с 8 по 1 начиная снизу.

Т.е. вода замыкает входы заставляя микросхему подавать напряжение на соответствующие выходы и зажигать светодиоды. По совпадению в витой паре UTP как раз 8 проводов. Все соединения выполнены на разъемах чтобы на зиму блок можно было отсоединить и убрать. Вообще вся конструкция на зиму разбирается. Остается только каркас душа.

Работает все от Кроны. Схема может и неправильная, но очень простая и доступная. Все компоненты (кроме кнопки и Кроны) были выдраны из панели микроволновки. 7 светодиодов, 7 резисторов и 1 микросхема. Так же плюс схемы в том что она работает только когда нажата кнопка, и Крона живет в ней уже 4-й год. Крона была выбрана из за наличия под рукой и простоты подключения (через контакты другой Кроны).

Поддон душа из старых. хе-хе. поддонов.

Слив воды идет по куску металопрофиля в грядку с перцами. Они не жалуются.

Видна линия подачи холодной воды. Она разделяется на наполнение бочки — через кран и на подачу в смеситель.

В смесителе удален дивертор и заглушены все ненужные выходы. Выход из бочки идет через тройники на горячую воду и на вход в СК.

Вообще из за вертикального размещения бочки и неторопливости термосифонной циркуляции, в емкости наблюдается температурное расслоение жидкости. Датчик термометра висит где то в нижней трети и в верхних слоях температура воды будет выше. Хорошо заметно, как во время длительной помывки начинает расти температура по мере падения уровня воды в бочке.

Поэтому в классических летних душах забор воды для помыва делают из верхних слоев воды через гибкий шланг с поплавком, но в моем случае температура даже в придонном слое достаточно высока и воду все равно приходится разбавлять холодной, так что я решил не заморачиваться.

Система работает уже 4-й год, сам душ — 5-й. Вначале была просто бочка крашеная в черный цвет, но максимум что удавалось в ней получить это 37 градусов. Теперь в среднем 45-50 и температура сохраняется комфортной как минимум на сутки.

Этот СК делался по большей части из того что было под рукой, ну кроме труб и поликарбоната. Если бы я делал еще один СК то я бы сделал все по другому. Да полипропилен дешев, но и обладает плохой теплопередачей. Из за этого приходится увеличивать размеры СК, а таскать эту дуру то еще удовольствие. Поликарбонат неплох, но мутнеет со временем и опять же, если делать СК меньше — то можно попробовать обойтись стеклом или стеклопакетом. Доска 40*150 в качестве корпуса — это избыточно, нужно искать что то полегче. Размеры 150*160 см тоже не айс, лучше сделать 2 модуля 150*75 чем одну такую бандуру. В бочке нужно обязательно делать перелив, и вообще неплохо предусмотреть автоматическое наполнение (но там нужно придумать алгоритм)

Чукча не писатель, чукча — читатель. Теперь можете задавать вопросы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector