Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратами

Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратамиОсновним завданням сонячного колектора є перетворення отриманої від енергії сонця в електрику. Принцип роботи і конструкція обладнання нескладні, тому технічно зробити його легко. Як правило, отриману енергію використовують для обігріву будівель. Виготовлення сонячного колектора для опалення будинку своїми руками необхідно починати з підбору всіх комплектуючих.

Зміст

  • 1 Конструкція і принцип роботи
  • 2 Класифікація за температурними показниками
  • 3 Виготовлення своїми руками
    • 3.1 Матеріали для самостійного виробництва
    • 3.2 Облаштування теплоізоляції
    • 3.3 Теплоприемник колектора
  • 4 Накопичувальний бак установки

Конструкція і принцип роботи

Опалення будинку за допомогою перетворення сонячної енергії в електричну використовується, як правило, в якості додаткового джерела тепла, а не основного. З іншого боку, якщо встановити конструкцію великої потужності, а всі прилади в будинку переобладнати під електрику, тоді можна обійтися тільки сонячним колектором.

Але варто пам’ятати, що опалення за допомогою сонячних колекторів без додаткових джерел тепла можливо тільки в південних регіонах. При цьому панелей має бути досить багато. Їх необхідно розташовувати таким чином, щоб на них не падала тінь (наприклад, від дерев). Розміщувати панелі слід лицьовою стороною у напрямку, максимально освітлюваному сонцем протягом усього дня.

Концентратори сонячної енергії

Хоч сьогодні існує багато різновидів таких пристроїв, принцип роботи у всіх однаковий. Будь-яка схема забирає сонячну енергію і передає її споживачеві, представляючи собою контур з послідовним розташуванням приладів. Комплектуючими, що виробляють електроенергію, є сонячні батареї або колектори.

Колектор складається з трубок, які послідовно з’єднані з вхідним і вихідним отвором. Також вони можуть розташовуватися у вигляді змійовика. Всередині трубок знаходиться технічна вода або суміш води і антифризу. Іноді вони наповнюються просто повітряним потоком. Циркуляція здійснюється завдяки фізичним явищам, таким як випаровування, зміна агрегатного стану, тиск і щільність.

Абсорбери виконують функцію збору енергії сонця. Вони мають вигляд суцільної металевої пластини чорного кольору або конструкції з безлічі пластин, з’єднаних між собою трубками.

Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратамиДля виготовлення кришки корпусу використовують матеріали з високою пропускною здатністю світла. Найчастіше це або оргскло, або загартовані види звичайного скла. Іноді використовуються полімерні матеріали, але виготовлення колекторів з пластику не рекомендується. Пов’язано це з великим розширенням від нагрівання сонцем. У результаті може статися розгерметизація корпусу.

Якщо система буде експлуатуватися тільки восени і навесні, то в якості теплоносія можна використовувати воду. Але в зимовий час її необхідно замінити на суміш антифризу і води. У класичних конструкціях роль теплоносія грає повітря, який рухається по каналах. Їх можна зробити зі звичайного профлиста.

Досвід експлуатації сонячної батареї виготовленої самостійно (сонячна батарея частина 3).

Якщо колектор необхідно встановлювати для обігріву невеликого будинку, який не підключено до автономної системи опалення приватного будинку або централізованих мереж, то підійде проста система з одним контуром і нагрівальним елементом до її початку. Схема проста, але доцільність її встановлення оскаржується, так як працювати вона буде тільки сонячним літом. Однак для її функціонування не потрібні циркуляційні насоси та додаткові нагрівачі.

При двох контурах все набагато складніше, але кількість днів, коли стане активно вироблятися електроенергія, збільшується в кілька разів. При цьому колектор буде обробляти тільки один контур. Велика частина навантаження покладається на один пристрій, яке працює на електроенергії або іншому виді палива.

Хоч продуктивність пристрою безпосередньо залежить від кількості сонячних днів в році, а ціна на нього завищена, воно все одно користується великою популярністю серед населення. Не менш поширеним є виробництво сонячних теплообмінників своїми руками.

Класифікація за температурними показниками

Геліосистеми класифікуються за різними критеріями. Але в приладах, які можна виготовити самостійно, слід звернути увагу на вид теплоносія. Такі системи можна розділити на два типу:

  • використання різних рідин;
  • повітряні конструкції.

Перші застосовуються найчастіше. Вони більш продуктивні і дозволяють безпосередньо підключити колектор до опалювальної системи. Також поширена класифікація по температурі, в межах якої може працювати пристрій:

  • Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратамиПрацюючі в низькотемпературному діапазоні. Такі пристрої здатні нагрівати теплоносій максимум до 50 градусів. Застосовуються вони для підігріву води в душових кабінах, ваннах, на кухні, для поливу городу, а також для підвищення комфорту в осінній та весняний період.
  • Середньотемпературну діапазон. Можуть розігріти теплоносій до 80 градусів. Вони часто використовуються для забезпечення роботи опалювального обладнання в приватних будинках.
  • Високотемпературні. Використовуються у виробничих цехах та інших комерційних будівлях. Здатні нагрівати теплоносій до 200-300 градусів.
  • Сонячна батарея своїми руками Part11

    Останній вид геліосистем працює завдяки дуже складного принципом передачі сонячної енергії. Обладнання потрібно багато місця. Якщо розмістити його на заміській дачі, тоді воно займе переважну частину ділянки. Для виробництва енергії знадобиться спеціальне обладнання, тому зробити таку сонячну систему самостійно буде практично неможливо.

    Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратами

    Виготовлення своїми руками

    Процес виготовлення сонячного обігрівача своїми руками досить захоплюючий, а готова конструкція принесе багато користі господареві. Завдяки такому пристрою можна вирішити проблему обігріву приміщень, підігріву води та інших важливих господарських завдань.

    Матеріали для самостійного виробництва

    Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратамиВ якості прикладу можна навести процес створення опалювального пристрою, яке буде постачати нагріту воду у систему. Найдешевшим варіантом виробництва сонячного колектора є використання в якості основних матеріалів дерев’яного бруска і фанери, плит ДСП. Як альтернативу можна використовувати алюмінієві профілі і металеві листи, але вони обійдуться дорожче.

    Всі матеріали повинні бути влагоустойчивыми, тобто відповідати вимогам використання на відкритому повітрі. Якісно виготовлений і встановлений сонячний колектор може бути від 20 до 30 років. У зв’язку з цим матеріали повинні мати необхідні характеристики експлуатації для застосування протягом всього терміну. Якщо корпус створений з дерева або плит ДСП, тоді для продовження терміну служби його просочують водно-полімерними емульсіями і лаком.

    Огляд: Саморобна сонячна панель (батарея).

    Необхідні матеріали для виготовлення можна купити на ринку у вільному доступі, або зробити конструкцію з підручних матеріалів, які знайдуться в будь-якому господарстві. Тому основне, на що потрібно звертати увагу, — це ціна матеріалів і комплектуючих.

    Облаштування теплоізоляції

    Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратамиЩоб зменшити втрати тепла, на дно короба укладається ізоляційний матеріал. Для нього можна використовувати пінопласт, мінеральну вату тощо Сучасна промисловість пропонує великий вибір різних утеплювачів. Наприклад, хорошим варіантом стане використання фольги. Вона не тільки запобіжить втрату тепла, але і буде відображати сонячні промені, а значить, збільшить нагрів теплоносія.

    У разі використання пінопласту або полістиролу для утеплення можна вирізати для трубок канавки і монтувати їх таким чином. Як правило, абсорбер фіксується до днища корпусу і укладається з ізоляційного матеріалу.

    Теплоприемник колектора

    Теплоприемником сонячного колектора виступає абсорбуючий елемент. Він являє собою систему, що складається з трубок, по яких рухається теплоносій, і інших деталей, що виробляються зазвичай з листів міді.

    Найкращим матеріалом для трубчастої частини є мідь. Але домашні умільці винайшли більш дешевий варіант — поліпропіленові шланги, які скручуються в спіральну форму. Для під’єднання до системи на вході і виході застосовуються фітинги.

    Підручні матеріали і засоби дозволяється використовувати різні, тобто практично будь-які, які є в господарстві. Тепловий колектор своїми руками можна виготовити з старого холодильника, поліпропіленових і поліетиленових труб, панельних радіаторів із сталі і інших підручних засобів. Важливим фактором при виборі теплообмінника є теплопровідність матеріалу, з якого він виготовлений.

    Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратами

    Ідеальним варіантом для створення саморобного водяного колектора є мідь. Вона має найвищу теплопровідність. Але використання мідних трубок замість поліпропіленових не означає, що пристрій буде видавати набагато більше теплої води. На рівних умовах мідні трубки будуть на 15-25% ефективніше, ніж установка поліпропіленових аналогів. Тому застосування пластику теж є доцільним, до того ж він набагато дешевше міді.

    При використанні міді або поліпропілену необхідно робити всі з’єднання (різьбові і зварні) герметичними. Можливе розташування труб — паралельне або у вигляді змійовика. Верх основної конструкції з трубками закривається склом. При формі у вигляді змійовика зменшується кількість з’єднань і, відповідно, можливе утворення витоків, а також забезпечується рівномірний рух теплоносія по трубках.

    Для покриття короби можна використовувати не лише скло. У цих цілях застосовують прозорі, матові або рифлені матеріали. Можна використовувати акрилові сучасні аналоги або монолітні полікарбонати.

    При виготовленні класичного варіанту можна використовувати загартоване скло або оргскло, полікарбонатні матеріали і т. п. Хорошою альтернативою стане застосування поліетилену.

    Важливо враховувати, що використання аналогів (рифлених і матових поверхонь) сприяє зменшенню пропускної здатності світла. У заводських моделях застосовують для цього спеціальне солярне скло. Воно має трохи заліза у своєму складі, що забезпечує низькі тепловтрати.

    Накопичувальний бак установки

    Щоб створити накопичувальний бак, можна використовувати будь-яку ємність об’ємом від 20 до 40 літрів. Також застосовується схема з кількома резервуарами, які з’єднуються між собою в одну систему. Бак бажано утеплити, інакше підігріта вода швидко охолоне.

    Якщо розібратися, то акумуляції в цій системі немає, а нагрітий теплоносій необхідно використовувати відразу ж. Тому накопичувальна ємність використовується для:

    • підтримання тиску в системі;
    • заміни аванкамери;
    • розподілу нагрітої води.

    Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратамиЗрозуміло, що сонячний колектор, зроблений своїми руками в домашніх умовах, не забезпечить якість і ефективність, характерні для моделей заводського виробництва. Використовуючи тільки підручні матеріали, про високому коефіцієнті корисної дії не варто і говорити. У промислових зразках такі показники в кілька разів вище. Однак і фінансові витрати стануть тут набагато менше, так як використовуються підручні засоби. Зроблена своїми руками сонячна установка значно підвищить рівень комфорту в заміському будинку, а також зменшить витрати на інші енергоресурси.

    Кільцевий концентратор “Ялинка”

    Сонячний колектор для опалення будинку своїми руками: як зробити самостійно з мінімальними витратами

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками