Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установку

Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкуНа сьогоднішній день сучасні технології і матеріали дозволяють використовувати альтернативні джерела енергії максимально ефективно. Одним з таких джерел є сонце. Перетворення енергії в електрику і тепло є економічним (практично безкоштовними) способом обігріву приміщень. А також таким чином можна захистити навколишнє середовище від забруднень. Для підігріву води можна зробити сонячний водонагрівач своїми руками.

Зміст

  • 1 Сфера використання
  • 2 Різновиди сонячних колекторів
  • 3 Пристрій і принцип дії
  • 4 Самостійне виробництво з підручних засобів
  • 5 Особливості установки

Сфера використання

Сонячний колектор використовується для нагріву води в басейнах, опалення або гарячого водопостачання. Суть роботи полягає у використанні енергії сонця для нагріву теплоносія. Хоча сонце має різну інтенсивність взимку і влітку, обігрів води таким способом можливий круглий рік. Це і є передумовами для використання такого способу.

Наприклад, на один квадратний метр взимку потрібно від 1 до 3 кВт/год вироблюваної електрики, а влітку цей показник зростає до 6-8 кВт/год. У північних регіонах всі показники можна збільшувати на 30% і більше. Навіть у північних регіонах геліонагрівники активно застосовуються і допомагають вирішити проблему з подачею гарячої води, опалення тощо. У південних регіонах і середній смузі такі пристрої повністю забезпечать будинок гарячою водою і теплом, звичайно, мається на увазі великі агрегати на кілька квадратних метрів. Вони можуть повністю замінити бойлер.

Як нагріти воду на дачі. Сонячний водонагрівач своїми руками

До переваг системи можна віднести:

  • Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкувелика надійність;
  • проста і зрозуміла конструкція;
  • досить великий термін служби;
  • простота монтажу;
  • маленький вагу;
  • автономність роботи;
  • ефективність в експлуатації;
  • не потрібно отримувати дозволу на встановлення від контролюючих органів;
  • економія на газі і електриці.

Недоліками такої системи є:

  • висока ціна при купівлі заводського обладнання;
  • коефіцієнт корисної дії безпосередньо залежить від місця розташування і часу року;
  • залежність ефективності від сонячного світла і хмарності;
  • незважаючи на досить високу потужність панелі схильні градобою;
  • необхідність в установці теплоакумулюючої ємності.

Сонячний колектор нагрівач води своїми руками Частина 1

Різновиди сонячних колекторів

Сонячні колектори можна класифікувати за багатьма параметрами. В першу чергу слід згадати про температуру, при якій працюють гетеронагреватели. Так, пристрої поділяються на:

  • низькотемпературні — працюють при 50 градусах;
  • середньотемпературні — температурний діапазон 80-90 градусів;
  • високотемпературні — здатні доводити теплоносій до стану кипіння.

Є високотемпературні пристрої, які можуть працювати при температурі 200-300 градусів, але такі застосовуються виключно у виробничих цілях. Сонячний нагрівач води своїми руками можна зробити тільки першої і другої групи. Для виробництва високотемпературних колекторів знадобиться дороге професійне обладнання.

Якщо розділяти пристрою по конструкції, то можна виділити три основних види:

  • вакуумні пристрої;
  • плоскі водонагрівачі;
  • геліоконцентратора.

Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкуВакуумні нагрівачі води працюють за принципом термоса. Основою конструкції є кілька десятків скляних колб з двома камерами. Зовнішня робиться з високоміцного скла, що «не боїться» граду та вітру. Внутрішня проводиться зі спеціальним напилом для збільшення здатності поглинати сонячні промені. Між камерами створюється вакуум для того, щоб уникнути тепловтрат.

У внутрішній трубці знаходиться мідний контур, в якому циркулює теплоносій — низкокипящий фреон, що нагріває конструкцію вакуумного сонячного колектора. Процес нагрівання реалізується завдяки випаровуванню технологічної рідини та передачі тепла робочої рідини, яка знаходиться в головному контурі. Як правило, для цих цілей використовується антифриз.

Сонячний водонагрівач своїми руками

Така система може забезпечити роботу при температурі до 50 градусів. Самостійно побудувати цю конструкцію досить складно. У зв’язку з цим саморобних пристроїв подібного типу існує дуже мало.

Плоский бойлер виглядає як невисокий ізольований короб. Панель для поглинання сонячної енергії має підвищену теплопровідність. Завдяки цьому можна досягти максимального нагріву теплоносія, який рухається по трубчастому контуру.

Принцип роботи геліоконцентратора полягає в нагріванні певної точки за допомогою сферичного дзеркала. Безпосередній нагрів теплоносія відбувається у спіральному контурі з металу, що знаходиться під фокусом дзеркала. Головною перевагою геліоколекторів з концентрацією сонячних променів в одній точці є можливість нагріву теплоносія до високої температури. Але у початківців і досвідчених майстрів така система не користується популярністю, оскільки є необхідність стеження за місцезнаходженням сонця.

Для того щоб зробити сонячний колектор для літнього душа своїми руками, ідеально підходить плоска конструкція. Також треба врахувати наявність теплоізоляції, мідних абсорберів і скла, яке має більшу пропускну здатність світла.

Сонячний водонагрівач своїми руками — огляд, обв’язка.

Пристрій і принцип дії

Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкуПлоский бойлер складається з дерев’яної рами з щільно зашитої задньою стінкою. На дно монтується головний елемент нагрівання — абсорбер. Найчастіше він виготовляється з металевого листа, на який кріпиться колектор з трубок у вигляді змійовика або в паралельному положенні. Трубки до металевої пластини приварюються або припаюються ретельно, шов не повинен бути переривчастим. Це необхідно для того, щоб теплопередача була максимальною.

Рідинний контур складається з вертикально розташованих трубок. Вони приєднуються до горизонтального контуру з великим діаметром. Вхідні і вихідні отвори розташовуються діагонально. Така схема дозволяє максимально ефективно відбирати тепло з теплообмінника. Найчастіше антифриз виступає основним теплоносієм. Але можна вибирати і інші незамерзаючі речовини.

Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкуАбсорбер необхідно пофарбувати светопоглощающего фарбою. Короб утеплюється ізоляційними матеріалами, а зверху встановлюється загартоване скло або оргскло. Спростити завдання можна з допомогою ділення площі скління на дві частини. Для більш високої продуктивності застосовуються склопакети.

Така конструкція створює ефект термоса, що дозволяє зменшити тепловтрати від вітру, дощу та інших погодних явищ.

Принцип роботи наступний:

  • Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкуНагріте антифриз від сонячних променів рухається по трубках і через гілку відбору потрапляє в буферну ємність.
  • Коли рідина рухається по теплообміннику, вона передає тепло воді.
  • Після охолодження антифриз знову потрапляє в нижню частину контуру для повторного нагріву.
  • Гаряча вода піднімається у верхню частину ємності і відбирається для використання в різних напрямках (опалення, гаряче водопостачання тощо). У ємності теплообміну поповнення кількості води відбувається за рахунок підключеного водопроводу.
  • Якщо система використовується для опалення будинку, то для руху води в замкненому контурі застосовується циркуляційний насос.
  • Сучасні технології дозволяють використовувати нагрітий теплоносій навіть після того, як сонце сховається за хмарами. Відбувається це завдяки постійному руху теплоносія і наявності теплоакумулюючої ємності.

    Самостійне виробництво з підручних засобів

    Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкуПідігрів води від сонця своїми руками можна зробити різними способами. Але всі вони мають одну особливість: однакова конструкція теплоізоляції короби. Найчастіше основу роблять з дерева, ДСП і тому подібних матеріалів. Зверху конструкція покривається антисептичними речовинами, а потім лаком і світловідбиваючою плівкою. Утеплення відбувається за рахунок монтажу мінеральної вати. Абсорбер роблять з металевих та пластикових трубок. Всі інші елементи вироби можна виготовити з непотрібних підручних матеріалів.

    Одним з найдешевших варіантів геліоколектора для літнього душа є використання садового шланга або ПВХ-труби. Вони складаються у формі равлика на металевій або дерев’яній поверхні. Ефективність їх застосування полягає у великої площі нагрівання. Обов’язково потрібно встановлювати теплоаккумулирующую ємність. Якщо цього не зробити, то дуже спекотними літніми днями абсорбер буде перегріватися. Сам шланг краще брати чорного кольору. Таким чином, сонячні промені будуть максимально нагрівати теплоносій. Використовувати цей варіант можна не тільки для підігріву води для літнього душу, але й для теплої підлоги або басейну.

    З метою побудови геліоколектора часто використовується і конденсатор старого холодильника. Теплообмінник з зовнішньої сторони буде вже готовим абсорбером для сонячного колектора. Доведеться лише встановити його на підвищення температури лист металу, а також вмонтувати в корпус. Зрозуміло, що коефіцієнт корисної дії невеликий, але для задоволення потреб в подачі теплої води у літній час для невеликого заміського будинку в самий раз.

    Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установку

    Використання старого радіатора — ще один варіант самостійного виробництва геліоколектора. Він більш зручний у виготовленні, оскільки тут не потрібно навіть установка додаткової тепловідбивною пластини. Досить вмонтувати його в кожух і попередньо покрити жаростійкої фарбою. Один радіатор здатний перекрити потреба в гарячому водопостачанні в літній час. Якщо встановити кілька одиниць, то цілком можливо в холодну сонячну погоду обійтися без додаткових джерел нагріву води.

    Також досить популярні останнім часом мідні, металопластикові, поліетиленові трубки для створення колектора своїми руками. Всі вони мають свої плюси і мінуси. Наприклад, мідні трубки потребують великих трудовитратах по установці, а також великому бюджеті на їх купівлю.

    Особливості установки

    Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установкуДля монтажу установки необхідно ретельно підбирати місце. Воно не може бути затіненим, так як колектор повинен отримувати максимальну кількість сонячних променів протягом усього світлового дня. Монтажні рейки, які тримають основу, робляться з дерев’яних планок або металу. Їх розташування і довжина повинні розраховуватися таким чином, щоб нахил плити до сонця міг регулюватися від 45 до 60 градусів.

    Для зменшення тепловтрати накопичувальна ємність слід розміщувати максимально близько до установки. Циркуляція теплоносія може бути природною або примусовою. Це залежить від певних умов. Для останнього випадку використовується додатково циркуляційний насос і термодатчик, який буде контролювати температуру води і включати двигун, коли градус досягне запрограмованого рівня.

    Сонячний водонагрівач своїми руками.

    Сонячний водонагрівач своїми руками: як виготовити саморобну установку

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками